Hva er natriumsilikat?

Natriumsilikat, ofte kjent som "vannglass", er fremtredende på grunn av bred kommersiell og industriell anvendelse. Den er ofte sammensatt av et oksygen-silisiumpolymer-ryggrad som inneholder vann i molekylære matriseporer. Natriumsilikatprodukter produseres som faste stoffer eller tykke væsker, avhengig av tiltenkt bruk. Vannglass fungerer for eksempel som et tetningsmiddel i metallkomponenter. Til slutt, selv om natriumsilikatproduksjon er en moden industri, er det pågående forskning for nye applikasjoner gitt sine varmeledende egenskaper.

Natriumsilikat er en silisium-oksygenpolymer som inneholder ioniske natrium (Na +) komponenter. Et slikt molekylarrangement er forskjellig fra typiske ioniske materialer som salt, som er basert på formelenheter forenet av elektrisk tiltrekning. Derimot ligner natriumsilikat karbonbasert plast siden silisium-oksygen-silisiumbindinger mellom hver monomer er kovalente. Den polymerlignende naturen til natriumsilikatmatrisen så vel som den polare karakteren av oksygen og natriumatomer tillater binding av vannmolekyler i polymermatrisen. Derfor finnes natriumsilikatprodukter ofte i vannholdige allotroper. (Wells, "Strukturell uorganisk kjemi").

Et synteseskjema for stoffet involverer en kombinasjon av natriumkarbonat (Na2CO3) og silisiumdioksid (SiO2) under tilstrekkelige betingelser for å smelte begge reaktantene. Natriumsilikat produseres ved denne metoden med tilstrekkelig effektivitet til å være til kommersiell bruk. (Greenwood, "Elementenes kjemi")

Fysiske egenskaper til natriumsilikatbaserte stoffer gjør dem veldig attraktive for kommersiell / industriell bruk. Væsker og faste stoffer basert på natriumsilikat og produsert av PQ Corporation har en tetthet fra 1,6 g / kubikk cm. til ca. 1,4 g / kubikk cm. Vær også oppmerksom på at datatabellene inneholder informasjon om den observerte tilstanden til hvert produkt under moderate forhold. Natriumsilikatprodukter eksisterer som hvitt fast stoff og en rekke væsker med synlig forskjellige egenskaper. Forskjeller i reaksjonsforhold og produksjonsmetoder fører til klare, ugjennomsiktige og "sirupete" vannglassprodukter. (PQ, "Sodium Silicates. Produkter og spesifikasjoner ")

Bruk varierer avhengig av produksjonsmetode, produktkvalitet og innstillingsmiddel. For eksempel lister Schundler Company forskjellige bruksområder for natriumsilikatprodukter i "Application of Perlite / Silicate Composites". På grunn av natriumsilikatmolekylær struktur som inneholder hydrater, fungerer vannglasset som et tetningsmiddel som aktiveres ved tilstrekkelig oppvarming. Hvis en sprekk i metalliske maskiner må forsegles, siver helle natriumsilikat "flytende glass" inn i hver sprekk i bruddet. Ved oppvarming til ca. 200 grader Fahrenheit fordamper vannmolekyler i natriumsilikatmatrisen, og etterlater et hardt, sprøtt tetningsmiddel. (Schundler, "Silikatkompositter for høy temperaturisolasjon")

Natriumsilikatprodukter blir undersøkt for bruk av varmespredning. Som den siterte publikasjonen sier, er elektroniske enheter begrenset av blant annet varme generert av elektrisk strøm. Med mindre en elektronisk leder er perfekt (en superleder), genereres varme. Selv om det er veldig lite hver for seg, er den kumulative effekten av tette elektroniske kretser nok til å true komponentens fysiske integritet. For å spre varmen mer effektivt til miljøet studeres natriumsilikat. Forskjellige termiske grensesnitt, spredertykkelse og spredningstrykk blir undersøkt for å lette ytterligere elektronisk miniatyrisering. (SUNY, "Sodium Silicate Thermal Interface")