Yaygın olarak “su camı” olarak bilinen sodyum silikat, geniş ticari ve endüstriyel uygulama alanı nedeniyle öne çıkmaktadır. Genellikle moleküler matris gözeneklerinde su barındıran bir oksijen-silikon polimer omurgasından oluşur. Sodyum silikat ürünleri, kullanım amacına göre katı veya yoğun sıvı olarak üretilmektedir. Örneğin, su camı metal bileşenlerde dolgu macunu işlevi görür. Son olarak, sodyum silikat üretimi olgun bir endüstri olmasına rağmen, ısı iletken özellikleri göz önüne alındığında yeni uygulamalar için devam eden araştırmalar bulunmaktadır.
moleküler bileşim
Sodyum silikat, iyonik sodyum (Na+) bileşenleri içeren bir silikon-oksijen polimeridir. Böyle bir moleküler düzenleme, elektriksel çekim ile birleştirilmiş formül birimlerine dayanan tuz gibi tipik iyonik malzemelerden farklıdır. Buna karşılık, her monomer arasındaki silikon-oksijen-silikon bağları kovalent olduğundan, sodyum silikat karbon bazlı plastiklere benzer. Sodyum silikat matrisinin polimer benzeri doğasının yanı sıra oksijen ve sodyum atomlarının polar karakteri, polimer matrisi içinde su moleküllerinin bağlanmasına izin verir. Bu nedenle, sodyum silikat ürünleri genellikle sulu allotroplarda bulunur. (Wells, "Yapısal İnorganik Kimya").
sentez
Madde için bir sentez şeması, her iki reaktantı eritmek için yeterli koşullar altında sodyum karbonat (Na2CO3) ve silikon dioksit (Si02) kombinasyonunu içerir. Sodyum silikat bu yöntemle ticari kullanım için yeterli verimlilikte üretilir. (Greenwood, "Elementlerin Kimyası")
Fiziki ozellikleri
Sodyum silikat bazlı maddelerin fiziksel özellikleri, onları ticari/endüstriyel kullanım için çok çekici kılmaktadır. Sodyum silikat bazlı ve PQ Corporation tarafından üretilen sıvılar ve katılar 1,6 g/cm3'ten bir yoğunluğa sahiptir. yaklaşık 1,4 g/cm3'e kadar. Ayrıca veri tablolarının, her bir ürünün ılımlı koşullar altında gözlemlenen durumu hakkında bilgi içerdiğine dikkat edin. Sodyum silikat ürünleri beyaz katı ve gözle görülür şekilde farklı özelliklere sahip çeşitli sıvılar halinde bulunur. Reaksiyon koşulları ve üretim yöntemlerindeki farklılıklar, berrak, opak ve “şuruplu” su camı ürünlerine yol açar. (PQ, "Sodyum Silikatlar. Ürünler ve Özellikler")
kullanın
Kullanım, üretim yöntemine, ürün sınıfına ve ayar maddesine bağlı olarak değişir. Örneğin, Schundler Company, "Perlit/Silikat Kompozitlerin Uygulanması" bölümünde sodyum silikat ürünlerinin çeşitli kullanımlarını listeler. Hidratları içeren sodyum silikat moleküler yapısı nedeniyle, su camı yeterli ısıtma ile aktive olan bir sızdırmazlık maddesi olarak işlev görür. Metalik makinelerdeki bir çatlağın kapatılması gerekiyorsa, dökülen sodyum silikat “sıvı cam” kırığın her yarığına sızar. Yaklaşık 200 derece Fahrenheit'e ısıtıldığında, sodyum silikat matrisindeki su molekülleri buharlaşarak sert, kırılgan bir sızdırmazlık maddesi bırakır. (Schundler, "Yüksek Sıcaklık Yalıtımı için Silikat Kompozitler")
Araştırma
Sodyum silikat ürünleri ısı yayılımı için araştırılmaktadır. Bahsedilen yayının belirttiği gibi, elektronik cihazlar, diğer şeylerin yanı sıra, elektrik akımı tarafından üretilen ısı ile sınırlıdır. Bir elektronik iletken mükemmel olmadığı sürece (bir süper iletken), ısı üretilir. Bireysel olarak çok küçük olmasına rağmen, yoğun elektronik devrelerin kümülatif etkisi, bileşenlerin fiziksel bütünlüğünü tehdit etmek için yeterlidir. Isıyı çevreye daha verimli bir şekilde dağıtmak için sodyum silikat üzerinde çalışılmaktadır. Daha fazla elektronik minyatürleştirmeyi kolaylaştırmak için çeşitli termal arayüzler, dağıtıcı kalınlığı ve dağıtıcı basıncı araştırılmaktadır. (SUNY, “Sodyum Silikat Termal Arayüz”)