ما هي سيليكات الصوديوم؟

سيليكات الصوديوم ، المعروفة باسم "الزجاج المائي" ، بارزة بسبب التطبيقات التجارية والصناعية الواسعة. غالبًا ما يتكون من عمود فقري من البوليمر والأكسجين والسيليكون يحتوي على الماء في مسام المصفوفة الجزيئية. يتم تصنيع منتجات سيليكات الصوديوم كمواد صلبة أو سوائل سميكة ، حسب الاستخدام المقصود. على سبيل المثال ، يعمل الزجاج المائي كعامل مانع للتسرب في المكونات المعدنية. أخيرًا ، على الرغم من أن إنتاج سيليكات الصوديوم صناعة ناضجة ، إلا أن هناك بحثًا مستمرًا للتطبيقات الجديدة نظرًا لخصائصها الموصلة للحرارة.

التركيب الجزيئي

سيليكات الصوديوم عبارة عن بوليمر سيليكون - أكسجين يحتوي على مكونات أيونية الصوديوم (Na +). يختلف مثل هذا الترتيب الجزيئي عن المواد الأيونية النموذجية مثل الملح ، والذي يعتمد على وحدات صيغة موحدة بواسطة التجاذب الكهربائي. على النقيض من ذلك ، تشبه سيليكات الصوديوم اللدائن القائمة على الكربون لأن روابط السيليكون والأكسجين والسيليكون بين كل مونومر تساهمية. تسمح الطبيعة الشبيهة بالبوليمر لمصفوفة سيليكات الصوديوم بالإضافة إلى الطابع القطبي لذرات الأكسجين والصوديوم بربط جزيئات الماء داخل مصفوفة البوليمر. لذلك ، غالبًا ما توجد منتجات سيليكات الصوديوم في المتآصلات المائية. (آبار ، "كيمياء إنشائية غير عضوية").

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

يتضمن مخطط تخليق المادة مزيجًا من كربونات الصوديوم (Na2CO3) وثاني أكسيد السيليكون (SiO2) في ظل ظروف كافية لإذابة كلا المتفاعلين. يتم إنتاج سيليكات الصوديوم بهذه الطريقة بكفاءة كافية لتكون ذات استخدام تجاري. (غرينوود ، "كيمياء العناصر")

الخصائص الفيزيائية

الخصائص الفيزيائية للمواد القائمة على سيليكات الصوديوم تجعلها جذابة للغاية للاستخدام التجاري / الصناعي. السوائل والمواد الصلبة القائمة على سيليكات الصوديوم والتي تنتجها شركة PQ لها كثافة من 1.6 جم / سم مكعب. إلى حوالي 1.4 جم / سم مكعب. لاحظ أيضًا أن جداول البيانات تحتوي على معلومات عن الحالة الملحوظة لكل منتج في ظل ظروف معتدلة. توجد منتجات سيليكات الصوديوم كمادة صلبة بيضاء ومجموعة متنوعة من السوائل ذات الخصائص المختلفة بوضوح. تؤدي الاختلافات في ظروف التفاعل وطرق التصنيع إلى منتجات زجاج مائي شفافة وغير شفافة و "شراب". (PQ ، "سيليكات الصوديوم. المنتجات والمواصفات ")

يستخدم

يختلف الاستخدام وفقًا لطريقة التصنيع ودرجة المنتج وعامل الإعداد. على سبيل المثال ، تسرد شركة Schundler استخدامات مختلفة لمنتجات سيليكات الصوديوم في "تطبيق مركبات البيرلايت / السيليكات". نظرًا للهيكل الجزيئي لسيليكات الصوديوم الذي يشتمل على الهيدرات ، يعمل الزجاج المائي كعامل مانع للتسرب يتم تنشيطه عن طريق التسخين الكافي. إذا كان هناك حاجة إلى سد الشق في الآلات المعدنية ، فإن صب سيليكات الصوديوم "الزجاج السائل" يتسرب في كل شق من الكسر. عند التسخين إلى حوالي 200 درجة فهرنهايت ، تتبخر جزيئات الماء في مصفوفة سيليكات الصوديوم ، تاركة مادة مانعة للتسرب صلبة وهشة. (شوندلر ، "مركبات السيليكات لعزل درجات الحرارة العالية")

بحث

يتم البحث عن منتجات سيليكات الصوديوم لاستخدامها في تبديد الحرارة. كما ورد في المنشور المذكور ، فإن الأجهزة الإلكترونية محدودة ، من بين أمور أخرى ، بالحرارة الناتجة عن التيار الكهربائي. ما لم يكن الموصل الإلكتروني مثاليًا (موصل فائق) ، يتم توليد الحرارة. على الرغم من صغر حجمه بشكل فردي ، إلا أن التأثير التراكمي للدوائر الإلكترونية الكثيفة يكفي لتهديد السلامة المادية للمكون. من أجل تبديد الحرارة بشكل أكثر كفاءة في البيئة ، تتم دراسة سيليكات الصوديوم. يتم البحث عن واجهات حرارية مختلفة ، وسماكة المشتت ، وضغط المبدد لتسهيل المزيد من التصغير الإلكتروني. (جامعة ولاية نيويورك ، "الواجهة الحرارية لسيليكات الصوديوم")

  • يشارك
instagram viewer