SODYUM SILIKAT (NA2SIO3): YAPISI, ÖZELLIKLERI, KULLANIMLARI, RISKLERI - KIMYA - 2025

Sodyum silikat , iki sodyum iyonları, Na oluşan bir inorganik bileşiktir ⁺ ve bir silikat anyon SiO ₃ ^{2 -} . Da molekülü SiO bir silika oluşur söylenen ₂ ve sodyum oksit Na ₂ O kimyasal formülü Na olarak ifade edilebilir ₂ SiO ₃ , aynı zamanda ya da Na ₂ O . SiO ₂ .

Bununla birlikte, sodyum silikat bileşim SiO bağlı olarak değişebilir ₂ / Na ₂ ağırlıkça veya mol olarak O oranı. Aynı zamanda çözünür silikat veya su camı olarak da adlandırılır. Toz, büyük kristal benzeri parçalar veya solüsyonlar şeklinde elde edilebilir.

Katı sodyum silikat, Na ₂ SiO ₃ . Ondřej Mangl. Kaynak: Wikimedia Commons.

Sodyum silikat, suyu yumuşatarak temizliği daha etkili hale getirdiği için deterjan ve sabunlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Tıraş kremi gibi ürünlerin de bir parçasıdır.

SiO ₂ silika katalizörlerinin hazırlanmasında kullanılan hammaddedir . Çözümleri yapışkan kağıt ve kartondan cam, porselen, refrakter kalıplar, çimento ve aşındırıcı disklere kadar birçok uygulamada tutkal olarak kullanılmaktadır.

Tamamen yanmaz bir malzeme olduğu için yanmaz kumaşların yapımında alev geciktirici ve koruyucu ekipman kaplaması olarak kullanılır.

yapı

Sodyum silikat çözeltilerindeki polimerlerin basitleştirilmiş yapısı. Benjah-bmm27. Kaynak: Wikimedia Commons.

Sodyum silikatlar genel formülü xSiO olan ₂ / Na ₂ O burada x mol ya da ağırlık oranı.

SiO mol molar oranı aracı sayısı ₂ Na mol sayısına bölünmesiyle elde edilen ₂ O ağırlık oranı SiO ağırlığı anlamına ₂ Na ağırlık bölü ₂ O.

Daha fazla alkali (Na ₂ O) eklemek molar veya ağırlık oranını değiştirir.

Örnek 1/1 (SiO 1 mol için, düşük mol oranına sahip bir sodyum silikat solüsyonu, ₂ , Na 1 mol ₂ O) temel olarak SiO içeren ₄ ^{4 -} monomerleri ve S'nin ₂ O ₅ ^{2 -} olarak dimerler iyonlarına ek olarak Na ⁺ .

Yüksek mol oranında gibi 3,3 / 1 (SiO 3.3 mol olan bir çözelti, ₂ , Na, her mol için ₂ O) polimer türü ya da silikon ve oksijen polimerleridir yüksek bir oran vardır.

terminoloji

-Sodyum silikat

-Sodyum meta-silikat

-Çözünür cam

-Glass su (İngiliz su bardağından)

-Çözünür silikat

Özellikleri

Fiziksel durum

-Mavi-yeşil kristallere benzer büyük parçalar halinde sağlam

-Renksiz ila beyaz toz katı

-Renksiz sulu solüsyonlar.

Moleküler ağırlık

Formül Na kaynaktan ₂ SiO ₃ : 122,063 g / mol arasındadır.

Erime noktası

Na ₂ SiO ₃ : 1089 ° C

Yoğunluk

SiO ₂ / Na ₂ O oranına bağlıdır .

Çözünürlük

Büyük yeşilimsi cam parçaları halinde olduğunda, ısıtıldığında ve yüksek basınç altında suda çözünür. Toz biraz daha çözünür olan, fakat her iki durumda da çözünürlük sodyum ya da Na miktarına bağlıdır ₂ içerdiği O.

Sodyum içeriği ne kadar yüksekse (Na ₂ O formunda ) o kadar hızlı çözünür.

pH

Sulu çözeltileri oldukça alkalindir.

Kimyasal özellikler

Ticari olarak SiO hazırlanır ₂ / Na ₂ O oranları 1.5 ile 3.3 arasında değişen ağırlıkça. SiO ₂ oranı arttıkça suda çözünürlük ve alkalinite azalır.

Katı silikatın suda çözülmesi, jelatinimsi veya oldukça viskoz karışımlar oluşturabilir.

Na yüksek bir miktarda ise sodyum silikat toz nem ile eriyebilen özellikte olabilir, ₂ , O, kolayca ortamdan su emer.

Çözeltilerinin pH'ı asit eklenerek düşürülürse bir jel oluşur.

Diğer özellikler

Yanıcı değildir.

edinme

Sodyum silikatlar elde etmek için, silika kum, SiO ₂ eritilir ile susuz sodyum karbonat, Na ₂ CO ₃ açık fırın içinde. Kumun sodyum karbonata molar oranı ticari olarak 0.5 ila 3.75 arasında değişebilir.

Hindistan'ın bir bölgesindeki silika kumu yatakları. ರವಿಮುಂ. Kaynak: Wikimedia Commons.

Uygulamalar

Sabun ve deterjanlarda

Sodyum silikatlar, deterjan formülasyonlarında kullanılan ilk bileşikler arasındadır.

Deterjanlar genellikle bileşimlerinde sodyum silikat içerir. Yazar: Karunasanghvi. Kaynak: Pixabay.

Sodyum silikat, kalsiyum Ca ^{2 +} ve magnezyum Mg ^{2 +} iyonlarını ayırarak su sertliği denen şeyi ortadan kaldırır, yani yumuşatır. Bunu yapmak çözünmez çökeltiler oluşturur, bu nedenle küçük miktarlarda kullanılır.

Sodyum silikatın etkisi, deterjanın belirtilen iyonlar temizleme sürecini etkilemeden çalışmasına izin verir.

Katalizörlerde ve silika jellerde

Silika jeller genellikle bir sodyum silikat çözeltisinin 10 veya 11'den daha düşük bir pH'a asitleştirilmesiyle hazırlanır. Jelleşmek için gereken süre değişir.

Silika jeli. Hazırlanması için sodyum silikat gereklidir. Kurutucular. Kaynak: Wikimedia Commons.

Silika, sodyum silikatın güçlü bir mineral asit ile karıştırılmasıyla hazırlanabilir. Sodyum silikat bu silika kaynağı SiO olduğu, katalizörleri için bazlar üretiminde kullanılan ₂ .

Yapıştırıcı veya tutkal olarak

Konsantre sulu sodyum silikat çözeltileri, yapıştırıcı ve sızdırmazlık maddesi olarak kullanılır. 1100 ° C'ye kadar sıcaklıklara dayanabilirler.

Sodyum silikat yapıştırıcıların ana uygulamaları yapışkan kağıt, oluklu veya oluklu mukavva, kutular ve kartonlardır. Ayrıca ahşabı yapıştırmak veya aglomera yapmak veya metali çeşitli tipteki malzemelere yapıştırmak için.

Oluklu veya oluklu mukavva, sodyum silikat tutkalı kullanılarak üretilmektedir. Yazar: Stux. Kaynak: Pixabay.

Cam, porselen, seramik, tekstil, deri vb. Ürünlerin yapıştırılmasında kullanılır. Cam elyafı, optik cam ve darbeye dayanıklı cam kapların yapıştırılması için.

Metal döküm için tanklar, su ısıtıcılar, fırınlar ve kalıplar yapmak için refrakter çimentoların hazırlanmasına ve ayrıca su geçirmez veya aside dayanıklı harç veya çimento yapımına izin verir.

Sodyum silikatlar, düşük büzülme eğilimi ve çeliğe benzer bir termal genleşme ile aside dirençli çimentolar üretmek için silikon florürlerle reaksiyona girebilir.

Parlatma için kullanılan aşındırıcı diskler için çimento yapmak için de kullanılırlar.

Petrol kuyusu sondaj sıvılarında

Sodyum silikat, kumdan oluşanlar gibi çok yüksek geçirgenliğe sahip bazı oluşum türlerinin sondajı sırasında kimyasal bir harç olarak uzun yıllardır kullanılmaktadır.

Yüksek geçirgenlik, sıvıların kolayca geçmesine izin verdiği anlamına gelir.

Bir polimer oluşturmak için silikatı aktive eden bir bileşik ile birlikte eklenir. Bu polimer, taneli topraklarda mukavemet, sertlik sağlar ve geçirgenliği azaltır.

Toprak daha az geçirgen olduğu için sıvı serbestçe geçmez ve bu sayede kuyunun sondaj aşamasında sıvı kaybı önlenmiş olur.

Petrol kuyusu sondajı. Oil_Rig_NT8.jpg: * türev çalışma: Mudgineer (talk) Oil_Rig_NT.PNG: Tosakaderivative çalışma: Malyszkz. Kaynak: Wikimedia Commons.

Çeşitli uygulamalarda

Sodyum silikatın ayrıca çeşitli kullanımları vardır. Bazılarından aşağıda bahsedilmiştir.

-Günlük bakım ürünlerinde örneğin tıraş kremlerinin bir bileşenidir.

-Su arıtmada.

-Yün gibi tekstillerin beyazlatılmasında.

-Kağıt hamurunun ağartılmasında. Örneğin, öğütülmüş ahşabı ağartmak için diğer bileşenler arasında hidrojen peroksit ve sodyum silikat içeren bir karışım kullanılır. Sodyum silikat, peroksitin ayrışmasını hızlandırma eğiliminde olan metal iyonlarını tutmak için kullanılır.

- Yanmaz kumaşların üretimi için. Bir yangın geciktirici ve koruyucu ekipman için bir kaplama olarak.

-Silika pigmentlerde.

-Böceklerin istila ettiği mısır tanelerini tespit etmek. İstila edilmiş tahılların hızla yüzeye çıktığı bir sodyum silikat ve su karışımı kullanılır.

-Çinkonun elektro birikiminde.

-Metalleri temizlemek için.

-Minerallerin flotasyonunda çamur ve silt için dispersan ve mineral yüzey için düzenleyici olarak kullanılır.

- Ahşabı emprenye etmek için.

Riskler

Sodyum silikat, yüksek alkali içeriği nedeniyle cildi, gözleri ve mukoza zarlarını güçlü bir şekilde tahriş eder. Yutulması halinde toksik olabilir ve kostik soda solüsyonlarına benzer şekilde mukoza zarlarını tahriş edebilir.

Şiddetli tepkimeye girdiği flor gibi güçlü asitler, metaller ve halojenlerden ayrı depolanmalıdır.

Referanslar

1. Ebnesajjad, S. (2015). Yapışkan Malzemelerin Özellikleri. Çözünür Silikatlar (Potasyum ve Sodyum Silikat). Yapıştırıcılar ve Yüzey Hazırlama El Kitabında. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
2. Fink, JK (2012). Sıvı kaybı katkı maddeleri. Sodyum metasilikat. Petrol Mühendisi Petrol Sahası Kimyasalları ve Sıvıları Kılavuzu'nda (İkinci Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
3. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Sodyum silikat. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
4. Kirk-Othmer. (1984). Encyclopedia of Chemical Technology, 3. baskı, John Wiley and Sons.
5. Maeda, K. vd. (2007). MOF gelen Gözenekli Malzemelerin için Zeolitler - 40 ^inci Uluslararası Zeolit Konferansı Yıldönümü. Yüzey Bilimi ve Katalizdeki Çalışmalarda. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
6. Chopade, SP ve Nagarajan, K. (2000). Deterjan formülasyonları: iyon değişimi. Encyclopedia of Separation Science'da. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
7. Garcia-Lodeiro, I. vd. (2015). Alkali ile etkinleştirilen çimento esaslı bağlayıcıların karışım tasarımı hakkında önemli bilgiler. Silikatların etkisi: çözünür silikat polimerizasyon derecesi. Alkali Aktif Çimento, Harç ve Beton El Kitabında. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.