سدیم سیلیکات به آب شیشه نیز معروف می باشد. این ماده قلیایی به عنوان یک پودر تقریباً بی رنگ، مانند شیشه یا به عنوان یک مایع شبیه شربت در زمان مخلوط شدن با آب و تحت فشار قرار گرفتن وجود دارد.
ترکیبی است که حاوی اکسید سدیم و سیلیس است. ویسکوزیته این ترکیب با توجه به نسبت های سیلیس و اکسید سدیم مورد استفاده متفاوت است. سدیم سیلیکات کاربردهای مختلف صنعتی، کشاورزی و تولیدی دارد. در صابون ها، مواد شوینده، چسب ها و مواد ضد آب استفاده می شود.
خواص و مشخصات شناسایی سدیم سیلیکات
| خواص | مشخصات |
| دانسیته (g/cm۳) ۲/۴ | فرمول شیمیایی Na۲SiO۳ |
| نقطه ذوب (۰C) 1089 | وزن مولکولی (g/mol) 122/06 |
| حلالیت درآب(در۰C 20) (g/100ml) 22/2 | شماره (CAS No) 6834-92-0 |
تولید سدیم سیلیکات
محلول سدیم سیلیکات با حمله شیمیایی ماسه های سیلیس به سود سوز آور از طریق یک واکنش دو مرحله ای، مطابق با واکنش های زیر بدست می آید:
۲NaOH → Na۲O + H۲O
Na۲O + nSiO۲ → Na۲O * nSiO۲ n = 1.6/2.0
سود سوزانی که رآکتورها توسط آن تغذیه می شوند، بعد از جداسازی تولید اکسید سدیم می شود که به نوبه خود با سیلیس موجود در ماسه واکنش نشان می دهد، بنابراین سدیم سیلیکات تولید می کند.
مراحل تولید صنعتی سیلیکات سدیم را در تصویر می بینید. فرآیند واکنش، با حضور بخار اشباع شده با فشار ۱۲ بار، در داخل راکتورهای همزن، جایی که ماسه سیلیس، محلول سود سوز آور۵۰ درصد و آب در مقادیر مناسب شارژ می شوند.
در دمای ۴۸ درجه سانتیگراد، محلول سدیم سیلیکات تولید شده حاوی ۴۱.۸ درصد ماده خشک است که باقی مانده آن آب است. صفحات صنعتی تولید شامل بخش های زیر می باشد:
دوز مصرف مواد اولیه:
دوز مواد اولیه جامد و مایع با استفاده از سیستم های توزین راکتور انجام می شود. شن و ماسه سیلیس غربال شده به طور احتمالی با استفاده از نقاله های پیچ در داخل راکتورها شارژ می شوند در حالی که محلول سود سوز آور و آب توسط لوله ها تغذیه می شود و با احتیاط به مقدار مورد نیاز وارد سیستم می شوند.
واکنش:
دو راکتور از نوع اتوکلاو، که در پیکربندی موازی کار می کنند تعبیه شده اند. شرایط عملیاتی که در راکتورها در طی چرخه ۸ ساعته برقرار است عبارتند از: فشار ۱۱ تا ۱۲ بار و دمای ۱۸۸-۱۹۲ درجه سانتیگراد. محلول سیلیکات سدیم که رآکتورها را در درجه حرارت بالا قرار می دهد تا دمای مناسبی برای توسط آب تصفیه سرد می شود.
تصفیه محلول:
محلول سدیم سیلیکات قبل از ذخیره نهایی آن با دقت تصفیه می شود. از نوعی فیلتر مرغوب استفاده می شود. سیستم صنعتی تولید سیلیکات سدیم در کارخانه های پیشرفته کاملا اتوماتیک می باشد. کلیه عملیات با سیستم پیشرفته PLC کنترل و تنظیم می شود و صفحه را جهت دستیابی به مشخصات محصول راهنمایی می کند.
کاربردهای صنعتی سدیم سیلیکات
چسب:
سدیم سیلیکات، به عنوان چسب در کاربردهای تولیدی استفاده می شود. این ماده برای اتصال مواردی از قبیل هسته های کاغذی برای حوله های کاغذی و دستمال توالت، طبل های فیبر، صفحه راه راه، ورقه های مقوا استفاده می شود.
سدیم سیلیکات مایع معمولاً از طریق یک غلتک انتقال، با آبشار کردن محلول رقیق شده بر روی سطح ماده یا با غوطه ور کردن مواد در محلول چسب آن، اعمال می شود. برخی از تولید کنندگان سدیم سیلیکات را به عنوان چسب ترجیح می دهند زیرا این ماده کم هزینه، غیر سمی و سازگار با محیط زیست است.
سفال های سرامیکی:
تولید کنندگان گلدان و سرامیک از سدیم سیلیکات به عنوان ضدعفونی کننده استفاده می کنند که ماده ای نازک کننده است. این ترکیب به مایع گل رس اضافه می شود که برای اتصال قطعاتی از سرامیک های بدون استفاده یا ظروف سبز استفاده می شود.
به عنوان مثال، سفالگر دسته لیوان را با آن می چسباند. افزودن سدیم سیلیکات مقدار آب مورد نیاز برای ایجاد لغزش را کاهش می دهد، بنابراین در طول درست کردن سفال انقباض کمتر می شود. در نتیجه قطعات کمتری از بین می روند. پودر سدیم سیلیکات برای این کاربرد باید به نسبت ۱ به ۱ با آب مخلوط شود.
تولید ژل سیلیکا:
سدیم سیلیکات یکی از مواد اولیه مورد استفاده در تولید مصنوعی ژل سیلیکا است. ژل سیلیکا یک ماده خشک کننده موثر است. اگرچه این نام حاکی از آن است که ژل سیلیس ماده ای سخت باشد، اما در واقع از بلورهای سخت به صورت نامنظم تشکیل شده است.
از نظر وزن دارای مساحت بالایی است – ۸۰۰ متر مربع در گرم – و دارای تخلخل های ریز در سطحش می باشد که به این ماده امکان جذب رطوبت را می دهد و به دام می افتد. تولید کنندگان، رنگ های حساس به رطوبت را به بعضی از انواع ژل های سیلیس اضافه می کنند که با جذب رطوبت در منافذ، این رنگ ها تغییر می کنند.
سمیت
این ماده غیر قابل اشتعال، غیر انفجاری و غیر سمی است. با این حال، این مواد قلیایی هستند و خطرات زیادی برای پوست و چشم ایجاد می کنند. اثرات فیزیولوژیکی تماس مستقیم با سیلیکات سدیم متفاوت است و از ایجاد تحریک تا ایجاد سوختگی شیمیایی متغیر است.