روش تولید متا سیلیکات

روش تولید متا سیلیکات:
سدیم سیلیکات نام عمومی برای ماده شیمیایی با فرمول Na2x SiO 2+x یا (Na2O)xSiO2 و همچنین سدیم متا سیلیکات Na2SiO3، سدیم اورتوسیلیکیات Na4SiO4 و سدیم پیروسیلیکات Na6Si2O7 است. آنیون ها اغلب پلیمریک هستند.

این موارد معمولا جامد شفاف بی رنگ یا پودر های سفید رنگ هستند و در مقادیر متفاوتی در آب قابل حل هستند. سیلیکات سدیم نام فنی و رایج مخلوطی از این ترکیبات است. همچون متاسیلیکات که اغلب آب شیشه یا شیشه مایع نامیده می شود.

متا سیلیکات تنوعی از کاربرد ها دارد از جمله فرمولاسیون سیمان ها، محافظت در مقابل آتش، محصولات نساجی، تولید سرامیک های نسوز، چسب ها و تولید سیلیکا ژل. سیلیکات سدیم تجاری در شکل مایع و همچنین جامد موجود است.

اغلب مایعات ناخالصی هایی شامل آهن به رنگ قهوه ای یا آبی متمایل است. در صنعت گرید های متفاوتی از سدیم سیلیکات به علت نسبت های متفاوت SiO2/Na2O طبقه بندی می شود. این نسبت می تواند مابین 2 به 1 تا 3.75 به یک متفاوت باشد. گرید های زیر نسبت 2.85 به 1، قلیایی هستند و آنهایی که نسبت بالایی از SiO2/Na2O هستند، به حالت ختثی توصیف می شود.

روش تولید متا سیلیکات:
- محلول متا سیلیکات به وسیله مورد عمل قرار دادن مخلوطی از سیلیس (معمولا ماسه کوارتز) با سود پرک و آب و جریان بخار آب در راکتور به وحود می آید. واکنش کلی به شرح ذیل است:

2x NaOH + SiO2 ——> (Na2O)x.SiO2 + x H2O

- سدیم سیلیکات ها با تجزیه سیلیکات SiO2 (آنهایی که نقطه ذوب 1713 درجه دارند) در سدیم کربنات مذاب ( که در دمای 851 درجه سانتی گراد ذوب می شود) به دست می آید.

X Na2CO3 + SiO2 —-> (Na2O)x.SiO2 + CO2

سدیم سیلیکات می تواند از سدیم سولفات ( که در 884 درجه سانتی گراد ذوب می شود) با کربن همچون یک عامل کاهنده به دست آید.

2x Na2SO4 + C + 2SiO2 —-> 2(Na2O)x.SiO2 + 2 SO2 + CO2

در سال 1990 بیش از 4 میلیون تن سیلیکات فلزی قلیایی با همین روش تولید شد.

تفاوت متا سیلیکات 5 آبه و 10 آبه:
متا سیلیکات پودری که به صورت متاسیلیکات سدیم رایج شده است، به دو صورت 5 آبه با فرمول عمومی Na2SiO3,5H2O و 10 آبه با فرمول شیمیایی NaSiO3,10H2O به بازار عرضه می شود. شایان ذکر است که هر چقدر میزان آب آن کمتر باشد، خلوص آن بالاتر است.

متا سیلیکات های 10 آبه بعد از تولید به سرعت سفت شده و امکان کلوخه شدن دارند. رنگ متاسیلیکات تولید شده متاثر از مواد اولیه سیلیس و سود آن است که چون بعضی از سیلیس ها خلوص بالایی ندارند، معمولا رنگ تیره به محصول نهایی متاسیلیکات می افتد.

برای جلوگیری از این تیرگی، سیلیس مورد استفاده را باید با فرآیند های تصفیه و تخلیص را طی کند و به درصد خلوص بالای 99.9 درصد برسد. البته در ایران معادن سیلیس با درصد خلوص 99.7 درصد وجود دارد.

استفاده ها (موارد کاربرد):
کاربرد های عمده متا سیلیکات ها در مواد شوینده، کاغذ، تصویه آب و مواد ساختمانی است

چسب ها:
بزرگ ترین کاربرد و محلول های سدیم سیلیکات تولید نوعی چسب، برای تولید مقوا می باشد. چسب سیلیکات وقتی به عنوان چسب کاغذ استفاده می شود می تواند تا چند سال کار خود را انجام دهد.

سیالات حفاری:
متا سیلیکات به کثرت به عنوان سیال حفاری استفاده می شود. برای چسباندن کناره ها و دیواره ها در موقع حفاری دیوار چاه ها و جلوگیری از سقوط آن ها. بخصوی برای وقتی که در ریل حفاری در موقع کندن از میان گل های معدنی عبور کن، بسیار مفید است.