Understanding Sodium Silicate: What is it and How is it Used?

سيليكات الصوديوم هو مركب غير عضوي يتكون من أكسيد الصوديوم (Na₂O) وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) بنسب متفاوتة. يُعرف عادةً باسم زجاج الماء أو الزجاج السائل، ويوجد على شكل محلول لزج قلوي أو مادة صلبة تشبه الزجاج. تتم كتابة صيغته الكيميائية عمومًا على النحو التالي Na₂SiO₃، ولكن يمكنه أيضًا تكوين تركيبات أخرى اعتمادًا على نسبة SiO₂ إلى Na₂O (المشار إليها باسم "المعامل").

الحالة المادية :

السائل: محلول لزج شفاف، عديم اللون إلى غائم قليلاً، قابل للذوبان بدرجة كبيرة في الماء.


المادة الصلبة: مادة صلبة زجاجية غير متبلورة تذوب في الماء تحت الحرارة.


القلوية: قلوية قوية (الرقم الهيدروجيني 11–13) مما يجعلها مادة تآكلية في أشكالها المركزة.

الاستقرار الحراري: يذوب عند درجات حرارة عالية (حوالي 1،088°(ج) للأشكال الصلبة.

مادة لاصقة & خصائص الربط: يشكل روابط قوية مع المواد المسامية مثل السيراميك أو الزجاج أو الخرسانة.

مقاومة اللهب: تطلق طبقة زجاجية واقية عند تعرضها للنار، مما يمنع الاحتراق.

إنتاج :

يتم تصنيع سيليكات الصوديوم عادة عن طريق دمج رماد الصودا (Na₂CO₃) ورمل السيليكا (SiO₂) في درجات حرارة عالية (1،100–1,400°C):

نا 2 ​ CO 3 ​ + ثاني أكسيد السيليكون 2 ​ → نا 2 ​ ثاني أكسيد السيليكون 3 ​ + CO 2 ​
 
يتم بعد ذلك إذابة المادة الصلبة الناتجة في الماء الساخن أو البخار لإنتاج محلول سائل.

التطبيقات الشائعة

1. البناء & أسمنت:


يعمل كمسرع للخرسانة (يسرع عملية التصلب).

يعزز مقاومة الماء والمواد الكيميائية.

يستخدم في تثبيت التربة والحقن.

المنظفات & مواد التنظيف:

يعمل كمثبط للتآكل ومنظم لدرجة الحموضة في المنظفات الصناعية.

يمنع إعادة ترسب الأوساخ في المنظفات الغسيل.

2. المواد اللاصقة:


يربط المواد مثل الورق المقوى والسيراميك والزجاج (على سبيل المثال، ختم الصناديق أو إصلاحات السيراميك).

مسبك & صب المعادن:

يستخدم كمادة رابطة لقوالب الرمل في صب المعادن.

3.الحماية من الحرائق:



يشرب الأقمشة أو الخشب لتحسين مقاومة اللهب.

4. الكيمياء & صناعة:

مادة خام لتصنيع هلام السيليكا والزيوليت والمحفزات.

يستخدم في معالجة المياه لإزالة المعادن الثقيلة.

اعتبارات السلامة

مادة تآكلية: يمكن أن تؤدي المحاليل المركزة إلى تهيج الجلد والعينين والجهاز التنفسي.

التأثير البيئي: قلوي للغاية؛ ويتطلب التحييد قبل التخلص منه.

التخزين: يُحفظ في حاويات محكمة الإغلاق لمنع الكربنة (التفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء).

لماذا هو فريد من نوعه؟

سيليكات الصوديوم’تنبع تعدد استخدامات المادة من دورها المزدوج كمادة كيميائية تفاعلية (على سبيل المثال، في تصلب الخرسانة) ومادة رابطة فيزيائية (على سبيل المثال، في المواد اللاصقة). إن نسبة SiO₂/Na₂O القابلة للضبط تسمح بالتخصيص لتطبيقات محددة، مما يجعلها لا غنى عنها في الصناعات التي تتراوح من البناء إلى التصنيع.