تولید سدیم سیلیکات و پتاسیم سیلیکات در مطالعات و پژوهش های جدید

سیلیلکات ها یکی از مهم ترین ترکیب های صنعتی سیلیسیم هستند. در این میان سیلیکات های قلیایی سدیم، پتاسیم و کلسیسم  مهم ترین و پرکاربردترین سیلیکات ها به حساب می آیند. جالب است بدانید پتاسیم سیلیکات در آب بصورت نامحلول می باشد. برعکس  سدیم سیلیکات و پتاسیم سیلیکات بصورت محلول در آب هستند. سدیم سیلیکات به علت ارزانی و غیر سمی بودن کاربردهای زیادی دارد. کاربرد آن ها در صنایعی چون تولیدات شیشه، سرامیک و مواد شوینده می باشد. همچنین در سورفکتنت ها، چسب، رنگ، انواع رزین، سیمان، زئولیت و سلیکاژل مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این از این مواد در فرآیندهای پالایشگاهی نیز استفاده می شود. مطابق با پژوهش ها ۲ روش اقتصادی جدید برای تولید سیلیکات هایی چون سدیم سیلیکات و پتاسیم سیلیکات  انجام شده است که در زیر به آن ها بصورت مختصر اشاره می گردد.

سدیم سیلیکات و پتاسیم سیلیکات

روش هم ذوبی کوارتز یا NaOH و Na2CO3

درروش های معمول دمای بالای کوره الکتریکی برای داشتن بازهع مناسب ضروری است. درصد بالای قلیایی نیز در افزایش بازده نقس موثر دارد. براساس مطالعات انجام شده اخیر یکی از روش های جدید مطاق با تهیه ی سدیم سیلیکات و پتاسیم سیلیکات در مجاورت ۸۰ درصدی قلیالی اضافی در دماهای متفاوت است. این مطالعات  نتایج زیر را در برداشته است؛

 

در این روش بازه تولید سدیم سیلیکات و پتاسیم سیلیکات در مجاورت ۸۰ درصد سود یا پتاس اضافی در دماهای مختلف در بازه زمانی واکنش بررسی می شوند. روش  ذوب کوارتز با مخلوط NaoH+Na2CO3 باعث کاهش هزینه تولید سدیم سیلیکات می شود. زیرا هم دمای و هم زمان واکنش را کاهش می دهد به نوعی انحلال Na2CO3 در سود مذاب باعث افزایش قدرت یونی محیط واکنش میشود و باعث تسهیل شکسته شدن پیوندهای Si-O در شبکه کوارتز می شود. این نتیجه در تولید سدیم سیلیکات مضاعف پتاسیم/ سدیم به کمک هم ذوبی کوارتز با مخلوط Na2CO3+KOH بدست می آید.

تولید سدیم سیلیکات به کمک هم ذوبی کوارتز با مخلوط NaCL+NaOH

پروهشگران در این روش از سدیم به دلیل ارزانتر بودن و مقرون به صرفه بودن استفاده کرده اند. علاوه بر این از نظر علمی دمای ۳۵۰ درجه سانتی گراد برای تهیه سدیم سیلیکات بسیار مناسب است. تغییر بازده اوکنش در تهیه سدیم سیلیکات در این روش نسبت به افزایش دما اندک می باشد. مطابق با پژوهش های انجام شده ، نتیجه های مشابهی برای تولید سیلیکات مضاعف سدیم/پتاسیم در مجاورت با KOH+NaCL به دست آمده است . سدیم سیلیکات بدست امده در این روش از خلوص صنعتی مناسبی برخوردار است.

نتیجه : روش های کلاسیک تولید سیلیکات های قلیایی نیاز بع دمای بالاو مصرف زیاد قلیا دارند اما در دو روش هم ذوبی پودر کوارتز با مخلوط NaOH+Na2CO# و NaOH+NaCl دمای واکنش به شکل قابل توجهی افزایش می باد. ماده افزودنی NaCL فراوان و ارزان و مقرون به صرفه می باشد. بنابراین استفاده از آن برای تولید صنعتی سدیم سیلیکات و سیلیکات مضاعف پیشنهاد می گردد. علاوه بر آن بهترین شرایط برای واکنش، استفاده از  ۵درصد وزنی NaCL به همراه ۱۰ تا ۱۵ درصد سود اضافی در دمای ۴۰۰ درجه سانتی گراد و زمان واکنش ۱۰ دقیقه می باشد.

پتاسیم سیلیکات ها دقیقا چه هستند؟

سیلیکات سدیم چیست؟

کاربردهای اصلی سیلیکات سدیم

فهرست