سدیم سیلیکات – چسب سیلیکات – متا سیلیکات

سدیم سیلیکات نام عمومی برای ماده شیمیایی با فرمول  Na2x SiO 2+x یا (Na2O)xSiO2  و همچنین سدیم متا سیلیکات Na2SiO3  ، سدیم اورتوسیلیکیات Na4SiO4  و سدیم پیروسیلیکات  Na6Si2O7 است . آنیون ها اغلب پلیمریک هستند . این موارد معمولا جامد شفاف بی رنگ یا پودر های سفید رنگ هستند و در مقادیر متفاوتی در آب قابل حل هستند . سیلیکات سدیم  نام فنی و رایج مخلوطی از این ترکیبات است . همچون متاسیلیکات که اغلب آب شیشه یا شیشه مایع نامیده می شود .

سدیم سیلیکات تنوعی از کاربرد ها دارد از جمله فرمولاسیون سیمان ها ، محافظت در مقابل آتش ، محصولات نساجی ، تولید سرامیک های نسوز ، چسب ها و تولید سیلیکا ژل . سیلیکات سدیم تجاری در شکل مایع و همچنین جامد موجود است . اغلب مایعات ناخالصی هایی شامل آهن به رنگ قهوه ای یا آبی متمایل است . در صنعت گرید های متفاوتی از سدیم سیلیکات به علت نسبت های متفاوت  SiO2/Na2O  طبقه بندی می شود . این نسبت می تواند مابین 2 به 1 تا 3.75 به یک متفاوت باشد . گرید های زیر نسبت 2.85 به 1 ، قلیایی هستند و آنهایی که نسبت بالایی از SiO2/Na2O هستند ، به حالت ختثی توصیف می شود.

روش تولید متاسیلیکات :

–  محلول سدیم سیلیکات به وسیله مورد عمل قرار دادن مخلوطی از سیلیس (معمولا  ماسه کوارتز ) با سود پرک و آب و جریان بخار آب در راکتور به وحود می آید . واکنش کلی به شرح ذیل است :

2x NaOH + SiO2 ——> (Na2O)x .SiO2 + x H2O

–  سدیم سیلیکات ها با تجزیه سیلیکات SiO2 (آنهایی که نقطه ذوب 1713 درجه دارند ) در سدیم کربنات مذاب  ( که در دمای 851 درجه سانتی گراد ذوب می شود ) به دست می آید.

X Na2CO3 + SiO2 —–> (Na2O)x .SiO2 + CO2

سدیم سیلیکات می تواند از سدیم سولفات ( که در 884 درجه سانتی گراد ذوب می شود ) با کربن همچون یک عامل کاهنده بدست آید .

2x Na2SO4 + C + 2SiO2 —-> 2(Na2O)x.SiO2 + 2 SO2 + CO2

در سال 1990 بیش از 4 میلیون تن سیلیکات فلزی قلیایی با همین روش تولید شد .

سدیم سیلیکات – چسب سیلیکات – متا سیلیکات

تفاوت متاسیلیکات 5 آبه و 10 آبه :

سیلیکات سدیم پودری که به صورت متاسیلیکات سدیم رایج شده است ، به دو صورت 5 آبه با فرمول عمومی Na2SiO3,5H2O و 10 آبه با فرمول شیمیایی NaSiO3,10H2O به بازار عرضه می شود . شایان ذکر است که هر چقدر میزان آب آن کمتر باشد ، خلوص آن بالاتر است .

متاسیلیکات های 10 آبه بعد از تولید به سرعت سفت شده و امکان کلوخه شدن دارند . رنگ متاسیلیکات تولید شده متاثر از مواد اولیه سیلیس و سود آن است که چون بعضی از سیلیس ها خلوص بالایی ندارند ، معمولا رنگ تیره به محصول نهایی متاسیلیکات می افتد. برای جلوگیری از این تیرگی ، سیلیس مورد استفاده را باید با فرآیند های تصفیه و تخلیص را طی کند و به درصد خلوص بالای 99.9 درصد برسد . البته در ایران معادن سیلیس با درصد خلوص 99.7 درصد وجود دارد .

استفاده ها (موارد کاربرد)

کاربرد های عمده سدیم سیلیکات ها در مواد شوینده ، کاغذ ، تصویه آب و مواد ساختمانی است

چسب ها :

بزرگترین کاربرد و محلول های سدیم سیلیکات تولید نوعی چسب ، برای تولید مقوا می باشد . سدیم سیلیکات وقتی به عنوان چسب کاغذ استفاده می شود می تواند تا چند سال کار خود را انجام دهد .

سیالات حفاری:

سدیم سیلیکات به کثرت به عنوان سیال حفاری استفاده می شود . برای چسباندن کناره ها و دیواره ها در موقع حفاری دیوار چاه ها و جلوگیری از سقوط آن ها . بخصوی برای وقتی  که در ریل حفاری در موقع کندن از میان گل های معدنی عبور کن، بسیار مفید است .