Vad är natriumsilikat?

Natriumsilikat, allmänt känt som "vattenglas", är framträdande på grund av bred kommersiell och industriell tillämpning. Den består ofta av en syre-kiselpolymer ryggrad som innehåller vatten i molekylära matrisporer. Natriumsilikatprodukter tillverkas som fasta eller tjocka vätskor, beroende på avsedd användning. Till exempel fungerar vattenglas som ett tätningsmedel i metallkomponenter. Slutligen, även om natriumsilikatproduktion är en mogen industri, finns det pågående forskning för nya applikationer med tanke på dess värmeledande egenskaper.

Natriumsilikat är en kisel-syrepolymer innehållande joniska natriumkomponenter (Na +). Ett sådant molekylarrangemang skiljer sig från typiska jonmaterial såsom salt, som är baserat på formelenheter förenade av elektrisk attraktion. Däremot liknar natriumsilikat kolbaserad plast eftersom kisel-syre-kiselbindningar mellan varje monomer är kovalenta. Den polymerliknande naturen hos natriumsilikatmatrisen såväl som den polära karaktären hos syre- och natriumatomer möjliggör bindning av vattenmolekyler i polymermatrisen. Därför finns natriumsilikatprodukter ofta i vattenhaltiga allotroper. (Wells, "strukturell oorganisk kemi").

Ett syntesschema för ämnet involverar en kombination av natriumkarbonat (Na2CO3) och kiseldioxid (SiO2) under tillräckliga betingelser för att smälta båda reaktanterna. Natriumsilikat framställs med denna metod med tillräcklig effektivitet för att kunna användas kommersiellt. (Greenwood, "Elementens kemi")

Fysikaliska egenskaper hos natriumsilikatbaserade ämnen gör dem mycket attraktiva för kommersiell / industriell användning. Vätskor och fasta ämnen baserade på natriumsilikat och producerade av PQ Corporation har en densitet från 1,6 g / kubik cm. till cirka 1,4 g / kubik cm. Observera också att datatabellerna innehåller information om det observerade tillståndet för varje produkt under måttliga förhållanden. Natriumsilikatprodukter finns som vita fasta ämnen och en mängd olika vätskor med synligt olika egenskaper. Skillnader i reaktionsförhållanden och tillverkningsmetoder leder till klara, ogenomskinliga och "sirapiga" vattenglasprodukter. (PQ, "Sodium Silicates. Produkter och specifikationer ")

Användningen varierar beroende på tillverkningsmetod, produktkvalitet och inställningsmedel. Exempelvis listar Schundler Company olika användningar av natriumsilikatprodukter i "Applicering av perlit / silikatkompositer". På grund av natriumsilikatmolekylära strukturer som innehåller hydrater fungerar vattenglaset som ett tätningsmedel aktiverat genom tillräcklig uppvärmning. Om en spricka i metallmaskiner måste tätas sipprar det flytande "flytande glaset" av natriumsilikat in i varje spricka i sprickan. Vid upphettning till cirka 200 grader Fahrenheit avdunstar vattenmolekyler i natriumsilikatmatrisen och lämnar ett hårt, sprött tätningsmedel. (Schundler, "Silikatkompositer för högtemperaturisolering")

Natriumsilikatprodukter undersöks för värmeavledningsanvändning. Som nämnts i publikationen är elektroniska enheter begränsade av bland annat värme som genereras av elektrisk ström. Om inte en elektronisk ledare är perfekt (en superledare) genereras värme. Även om det är mycket litet individuellt, är den kumulativa effekten av täta elektroniska kretsar tillräckligt för att hota komponentens fysiska integritet. För att sprida värmen mer effektivt till miljön studeras natriumsilikat. Olika termiska gränssnitt, spridartjocklek och spridartryck undersöks för att underlätta ytterligare elektronisk miniatyrisering. (SUNY, "Sodium Silicate Thermal Interface")