الرئيسية » الموسوعة الكيميائية » سيليكات الصوديوم Sodium Silicate

سيليكات الصوديوم Sodium Silicate

سيليكات الصوديوم و يطلق عليه أيضا اسم الزجاج مائي Water glass أو الزجاج القابل للذوبان (الزجاج الذواب) soluble glass ، وهو مركب يحتوي على أكسيد الصوديوم (Na2O) والسيليكا (ثاني أكسيد السيليكون ، SiO2) و الذي يشكل مادة صلبة زجاجية ذات خاصية مفيدة للغاية تتمثل في كونه قابل للذوبان في الماء.
و يُباع الزجاج المائي ككتل صلبة أو على شكل مسحوق أو كسائل شراب صافٍ. و يتم استخدامه كمصدر مناسب للصوديوم بالنسبة للعديد من المنتجات الصناعية مثل منظفات الغسيل و المواد لاصقة و في مصانع معالجة المياه ، وفي العديد من التطبيقات الأخرى.
لقد تم تصنيع سيليكات الصوديوم منذ القرن التاسع عشر ، ولم تتغير المبادئ الأساسية لصنع “سيليكات الصودا” منذ ذلك الوقت. و يتم إنتاجه عادة عن طريق تحميص كميات مختلفة من رماد الصودا (كربونات الصوديوم ، Na2CO3) ورمل السيليكا (SiO2) في فرن عند درجات حرارة تتراوح بين 1000 و 1400 درجة سبليزية ، وهي عملية التي تنتج ثاني أكسيد الكربون (CO2) و سيليكات الصوديوم (Na2xSiO2+x أو Na2O)x·SiO2 ؛ وعادة ما يتم تمثيلها بمكوناتها Na2O و SiO2

Na2CO3 + SiO2→ Na2O∙SiO2 + CO2

و ينتج هذا التحميص كتلًا زجاجية مدمجة تسمى كسارة الزجاج cullet ، والتي يمكن تبريدها وبيعها على هذا الشكل أو طحنها وبيعها كمساحيق. يمكن تغذية الزجاج المكسرفي مفاعلات مضغوطة لتذويبها في الماء الساخن. و من ثم يبرد المحلول إلى سائل لزج ويباع في عبوات تتراوح أحجامها من الجرار الصغيرة إلى البراميل الكبيرة أو الخزانات.
و يمكن أيضًا تحضير سائل سيليكات الصوديوم مباشرةً عن طريق إذابة رمل السيليكا تحت الضغط في محلول مائي ساخن من الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم ، NaOH):

2NaOH + SiO2 → Na2O∙SiO2 + H2O

في أي من طريقي الإنتاج ، كلما زادت نسبة SiO2 إلى Na2O زاد تركيز كلا المكونين و بالتالى تزداد لزوجة المحلول. و اللزوجة هي نتاج لتشكيل بوليمرات (مبلمرات) السيليكات ، فذرات السيليكون (Si) والأكسجين (O) والتي يتم ربطها بواسطة الروابط التساهمية في هياكل سلسلة أو حلقة كبيرة سالبة الشحنة تشتمل على أيونات الصوديوم المشحونة موجبة وكذلك جزيئات الماء. و يمكن تجفيف المحاليل اللزجة العالية لتشكيل حبات تشبه الزجاج من سيليكات الصوديوم المائي. و يمكن تعبئتها بالحبيبات للبيع للمستخدمين التجاريين تمامًا مثل كسارات الزجاج المطحونة ، ولكنها تذوب بسهولة أكبر من الشكل اللامائي لزجاج الماء.
إن مثل هذه الخصائص تجعل سيليكات الصوديوم المائية مثالية للاستخدام في أحد المنتجات الاستهلاكية الأكثر شيوعًا: منتجات التنظيف الجاف و المنظفات المستخدمة في غسالات الصحون. إن حموض سيليكات الصوديوم الذائبة تتراوح ما بين المعتدلة إلى قلوية عالية ، وفي المنظفات تساعد هذه الخاصية في إزالة الدهون والزيوت ، و معادلة الحموض، و تكسيرالنشويات والبروتينات. و نفس هذه الخاصية تجعل المركب مفيدًا في إزالة الحبر من الأوراق وفي تبييض لب الورق.
تستخدم كميات صغيرة من سيليكات الصوديوم المذابة في معالجة إمدادات المياه البلدية وكذلك مياه الصرف الصحي ، حيث تمتص الأيونات المعدنية وتساعد في تكوين تجمعات فضفاضة من جزيئات تسمى الكدرات flocs (كدرات: ندفات تجمعات ضعيفة التماسك لجزيئات وكتل صغيرة) ، والتي تقوم بتصفية مياه المواد المعلقة غير المرغوب فيها.
يتفاعل سيليكات الصوديوم السائلة تحت الظروف الحمضية لتشكيل هلام زجاجي صلب، وهذه الخاصية تجعلها مفيدة كعامل ربط في المنتجات الأسمنتية مثل الخرسانة وعجلات الجلخ. كما أنها مادة لاصقة ممتازة للزجاج أو البورسلين.
كما الاستخدام التقليدي لسيليكات الصوديوم المذابة هو كمادة حافظة للبيض. فالبيض الطازج المخزّن في ظروف باردة في محلول سيليكات لزج سيبقى لعدة أشهر.
هناك العديد من تركيبات سيليكات الصوديوم ، اعتمادًا على كميات Na2O و SiO2. وهناك أيضًا زجاج سيليكات آخر يتم فيه استبدال الصوديوم بمعادن قلوي آخر ، مثل البوتاسيوم أو الليثيوم. بعض الزجاج مناسب أكثر من غيرها لتطبيقات معينة ، ولكنها تشترك جميعها في نفس خاصية كونها مادة صلبة زجاجية تذوب في الماء لتكوين محلول قلوي.

 

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

فوسفات الفضة Silver Phosphate

تعرف أيضا باسم أورثوفوسفات الفضة Silver orthophosphate و هي مادة صلبة بلورية لونها أصفر عديمة …

2 تعليقان

  1. محمد الهواري

    السلام عليكم و رحمه الله و بركاته لو سمحت كان في عندي استفسار انا استخدم سليكات الصوديم في دهان اسطح الخرسانه لسد مسام الخرسانه و عزل الماء لكن لاحظت ان السليكات بعد الجفاف تعطي سطح لامع نسبيا و تغلق المسام لكن عند تعرض السطح للماء تعود للذوبان في الماء فهل هناك طريقه تمنع ذوبانها في الماء ولكم جزيل الشكر

    • Akram Amir El Ali

      شكرا لك للسؤال و لكن للأسف لا أقدر الإجابة على سؤالك لأنه ليس مجال تخصصي.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.