سیلیکات سدیم

سیلیکات سدیم یک نمک سدیم معدنی است که به آن متاسیلیکات سدیم یا واترگلاس نیز می گویند سیلیکات سدیم با فرمول شیمیایی (Na ₂ O ) _x · SiO ₂ معرفی می گردد. سیلیکات سدیم در واقع یک جامد آمورف سفید (بدون ساختار کریستالی) با خواص فیزیکی ذکر شده می باشد که در سایر اشکال از پودرهای سفید با درجات مختلف حلالیت در آب، تا جامدات شیشه مانند مایل به سبز، تا مایعات با درجات ویسکوزیته متفاوت تولید و به بازار مصرف عرضه می گردد.

سیلیکات سدیم چیست؟

سیلیکات سدیم به دلیل کاربرد بسیاری که در صنایع شیشه سازی دارد به آب شیشه نیز معروف می باشد. این ماده قلیایی شبیه به یک پودر تقریباً بی رنگ همانند شیشه، است که در زمان مخلوط شدن با آب به عنوان مایعی همچون شربت مشاهده می‌شود. همچنین سیلیکات سدیم، قابلیت حل شوندگی در آب را دارا بوده و با حل شدن در آب، محیط شیمیایی با خاصیت قلیایی را ایجاد می‌‎کند.

ناگفته نماند که انواع مختلفی از این ترکیب از جمله سدیم ارتوسیلیکات Na4SiO4، متاسیلیکات سدیم، Na2SiO3، پلی سیلیکات سدیم، (Na2SiO3)n سدیم پیروسیلیکات، Na6Si2O7 و… وجود دارد که همه آنها شیشه‌ای، بی رنگ بوده و در آب حل می‌شوند.

کربنات سدیم و دی اکسید سیلیکون در صورتی که به صورت مذاب شده ترکیب گردند، واکنش یافته و سیلیکات سدیم و دی اکسید کربن را تشکیل می‌دهند.

فرایند تولید سیلیکات سدیم

فرایند تولید سیلیکات سدیم از بخش‌هایی مانند تعیین دوز مواد اولیه،فرایند واکنش و فیلتراسیون تشکیل شده است. سیلیکات سدیم را می‌توان با حل کردن سیلیس در کربنات سدیم مذاب تولید کرد. همچنین می‌توان آن را در یک راکتور، با تصفیه مخلوطی از سود سوزآور، آب و سیلیس به شکل ماسه کوارتز با بخار داغ تولید نمود. این ترکیب شیمیایی را می‌توان از سولفات سدیم با کربن نیز بدست آورد. ناگفته نماند برای کاربرد ترکیب سدیم سیلیکات در صنایع باید مقدار آن دقیقاً مشخص باشد.

هر چه میزان این ترکیب معدنی به عنوان ماده اولیه صنعتی برای تولید یک محصول خاص، بیشتر باشد، محصولات از سختی و مقاومت بالاتری برخوردار می‌گردند به طور مثال اگر درصد سیلیکات، حدود 1 تا 2% باشد، این ماده برای تولید محصولات بهداشتی و شوینده‌ها مناسب است، اگر درصد سدیم سیلیکات در حدود 5/2 تا 3% باشد، از آن برای تولید انواع کاشی، سرامیک و همچنین در صنایع ریخته گری استفاده می شود. در ادامه با مجموعه هوبارت شیمی همراه باشید تا با تاریخچه کشف و بازار جهانی این ماده منحصر به فرد نیز آشنا شویم.

تاریخچه تولید سدیم سیلیکات

سیلیکات های محلول فلزات قلیایی مانند سدیم و پتاسیم توسط کیمیاگران اروپایی در سده 1500 کشف شدند. اما بعد از آن به طور دقیق مشخص نشده که چگونه این فرایند تکمیل یافته تا در نهایت، در سال 1818، اولین کاربردهای صنعتی سیلیکات سدیم در نیمه دوم دهه 1800 هم در اروپا و هم در ایالات متحده آمریکا، به کار گرفته شد.

این کشف توسط یوهان نپوموک فون فوکس (استاد کانی شناسی) انجام شد، سیلیکات‌های محلول قلیایی، که در حال حاضر یکی از بزرگترین حجم تولید ترکیبات شیمیایی در اروپای غربی است، در واقع از زمان‌های قدیم شناخته شده بودند.

سیلیکات‎های محلول نیز توسط برخی از کیمیاگران قرن هفدهم شناسایی و مورد بهره برداری قرار گرفتند. کاربردهای متعددی از این محصولات دارند، به طوری که تقریبا در بیشتر قسمت‌های زندگی روزمره ما مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد سیلیکات سدیم

سیلیکات سدیم یک ترکیب بسیار با ازش در اغلب صنایع غذایی، فولاد، کاشی سازی، ریخته گری،راه سازی و معادن، کاغذ سازی، صنایع تولید کننده انواع لاستیک و… می باشد. این ماده یک ترکیب شیمیایی مهم در صنعت شیشه است. اهمیت آنکه به دلیل وجود سیلیس و اکسید سدیم در ترکیبات آن می باشد. شکل مایع این ماده کاربردهای فراوانی دارد. ازجمله مهم ترین کاربرد های آن به عنوان جدا کننده آهن از آب‌هایی که نیاز به تصفیه دارند می باشد. بعلاوه محلول سیلیکات سدیم به عنوان سیمان کاغذی در تولید مقوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنعت خودروسازی، نیز از این ترکیب شیمیایی به‌عنوان محل اتصال ترک و سیستم اگزوز برای تعمیر رزوناتورها، لوله‌های اگزوز، صدا خفه کن و سایر قطعات استفاده می‌شود.

همچنین از این ماده برای رسوب ذرات کلوئیدی از فلوکولانت سیلیکات سدیم استفاده می شود به عنوان نمونه در شفاف سازی آبجو کاربرد دارد. ناگفته نماند ژل های سیلیکات سدیم به عنوان بستری برای رشد جلبک ها نیز کاربرد دارند.

سایر کاربردها

• تولید صابون و شوینده
• به عنوان ماده نگهدارنده تخم مرغ در صنایع غذایی استفاده می شود.
• در تولید محصولات شوینده بر پایه فسفات به کاربرده می شود.
• مورد استفاده در فورمولاسیون شوینده الیاف و پارچه ها.
• دارای کاربرد در صنعت حفاری.
• به عنوان مواد اولیه صنایع شیمیایی و آبکاری کاربرد دارد.
• در صنایع تولید الکترودهای جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد.
• در صنایع نساجی کاربرد بسیاری دارد.
• در پالایش نفت خام به وفور کاربرد دارد.
• مورد استفاده در آب شیشه در صنعت بتن.
• درصنایع تولیدات نسوز، چسب و رنگها و پوشش ها کاربرد دارد.
• به عنوان کاهش دهنده سختی آب استفاده می شود.
• عنوان محافظ در برابر آتش عملکرد رضایت بخشی دارد.
• به عنوان عایق در دماهای بالا عملکرد خوبی دارد.
• به عنوان تثبیت کننده خاک کاربرد دارد.
• مورد استفاده در صنایع آرایشی و بهداشتی ( کرمهای مراقبت از پوست،خمیر دندان، رنگ مو، آرایش چشم، کرمهای ضد چروک)

خطرات سلامتی سیلیکات سدیم

سیلیکات سدیم در آفت‌کش‎ها و محصولات پاک کننده خانگی یافت می‌شود. این ترکیب شیمیایی به دلیل ماهیت سمی و اثرات خطرناک بعدی آن بر بدن باید با احتیاط مصرف گردد. استنشاق این ماده می‌تواند باعث تحریک دستگاه تنفسی فوقانی و غشای مخاطی شده، بعلاوه قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می‌تواند منجر به آسیب دائمی به ریه‌ها گردد.

در صورت بلع این ماده، بر تمام قسمت‌های دستگاه گوارش تاثیر گذاشته.و آن را دچار سوزش می‌گرداند. در صورت وقوع این امر، فرد مورد نظر دچار استفراغ، حالت تهوع و اسهال می‌شود. این ماده در تماس با پوست، می‌تواند منجر به خارش، قرمزی و درد گردد همچنین در مواقعی که این محصول با چشم تماس یابد موجب درد و سوزش و قرمزی و همچنین متورم شدن آن می‌گردد. در صورت بروز این اتفاقات حتما بلافاصله با آب فراوان شستشو داده و سریعا به اورژانس مراجعه نمایید.

در هر صورت، اگر ملزم به استفاده از این محصول هستید باید نکات ایمنی رعایت شود. (ماسک تنفسی، دستکش، لباس مخصوص)

لازم به ذکر است که بعد از استفاده از این محصول، حتما درب ظرف را بسته و آن را برای استفاده بعدی در جای خشک و خنک نگهداری کنید.

بازار جهانی سیلیکات سدیم

تقاضا برای سیلیکات سدیم روز به روز در حال افزایش است. این ماده جزء کلیدی شیشه‌سازی و سایر فرآیندهای تولیدی می‌باشد، اما قیمت بالای آن باعث شده است که از دسترس بسیاری از مصرف‌کنندگان از خارج گردد با این حال محققان در حال تلاش برای تولید نوع ارزان و به صرفه این ماده می‌باشند.

تجزیه و تحلیل دقیق این ماده منحصر به فرد عوامل کلیدی را پوشش می‌دهد که باعث رشد بازار جهانی سیلیکات سدیم گشته است. این عوامل شامل افزایش تقاضا از سوی اقتصادهای نوظهور مانند چین و هند، افزایش استفاده از سیلیکات سدیم در کاربردهای جدید مانند پرینت سه بعدی و وسایل نقلیه الکتریکی، افزایش محبوبیت مواد مبتنی بر سیلیکون در صنایع خودروسازی است.

بر اساس گزارش های اخیر، در مورد بازار جهانی این ماده، انتظار می‌رود تقاضا برای آن تا سال 2030 در حدود 52 درصد افزایش یابد. این موضوع تا حدی، بستگی به رشد فزاینده جمعیت و تلاش کشورها برای بهبود دسترسی خود به آب آشامیدنی تمیز دارد.

با توجه به تحقیقات انجام شده، تنها در کشوری به مانند هند، انتظار می‌رود تقاضا برای سیلیکات سدیم از 144000 تن در سال 2017 به 232000 متریک تن تا سال 2030 افزایش یابد.

محققان در بازار جهانی سیلیکات سدیم کشف کرده‌اند که افزودن سیلیکات سدیم به فوم پلی استایرن می‌تواند به مقاومت در برابر تخریب و حمایت از یکپارچگی ساختاری کمک بسیاری کند. این مسئله می‌تواند منجر به استفاده گسترده‌تر از مواد سیلیکات در محصولاتی مانند بسته بندی و خودرو گردد.

سایر صنایعی که در حال بررسی راه‌هایی برای استفاده از سیلیکات سدیم هستند شامل فرآوری مواد غذایی و داروسازی است. این ماده دارای خاصیت ضد چسبندگی بوده و آن را برای داروها و سایر محصولاتی که باید در طول حمل و نقل یا ذخیره سازی، لازم است پایدار باشند، ایده آل می‌گرداند.

طبق پیش‎بینی‌های به عمل آمده، انتظار می‌رود که تولید جهانی سیلیکات سدیم تا سال 2030 از 34 میلیون تن فراتر رود. این ماده به طور عمده در کشور چین تولید می‌گردد و با توجه به تولیدات بالایی که دارد تقاضای آن نیز رو به افزایش است. بعلاوه ناگفته نماند که کره جنوبی بزرگترین واردکننده سیلیکات سدیم در جهان، در سال 2020 بوده و این محصول را به ارزش 23.7 میلیون دلار وارد می‌نمود. این تقاضای بالا احتمالاً به دلیل رشد سریع صنعت ساخت و ساز کشور و افزایش محبوبیت محصولات شیشه‎ای در بین مصرف کنندگان می‌‎باشد.

پس از کره جنوبی، آمریکا با واردات 23.2 میلیون دلار، هلند با 22.8 میلیون دلار، آلمان با 20.1 میلیون دلار و فرانسه با 19.7 میلیون دلار قرار دارند. در این میان، چین بزرگترین صادرات را بر عهده دارد و ارزش این محصول در آن کشور به بیش از 78 میلیون دلار در بازار جهانی رسیده است.

انتظار می‌رود تقاضای جهانی برای بازار سیلیکات سدیم در 9 سال آینده با CAGR 4.6 درصد رشد کند. این مسئله منجر به افزایش ظرفیت تولید آن و همچنین افزایش قیمت آن را نیز به دنبال خواهد داشت.

لازم به ذکر است که، اثرات منفی زیست‌محیطی این ماده مدتی است که یک مسئله اصلی بوده، که آلاینده‌های قابل توجهی مانند دی اکسید گوگرد و اکسید نیتروژن در طول فرآیند تولید آن، آزاد می‎شوند. این آلاینده‌ها تأثیر منفی بر سلامت انسان و محیط ‌‌زیست گذاشته، به طوری که ممکن است در سال‌های آتی به‌عنوان محدودیتی برای رشد تولید در بازار این محصول به شمار آید.

ارزش بازار جهانی سیلیکات سدیم در سال 2021 به 7.64 میلیارد دلار رسید و پیش بینی می‌شود تا سال 2030 با CAGR 4.61 درصد در دوره پیش بینی 2022-2030 به ارزش 11.18 میلیارد دلار برسد.

خرید سیلیکات سدیم

مجموعه هوبارت شیمی یکی از با سابقه ترین مجموعه های موجود در خاورمیانه است. این مجموعه با یاری خداوند و تلاش های روز افزون مدیریت و همچنین تلاش شبانه روزی گروه متخصص مجموعه توانسته به یکی از بزرگترین برند های تولید انواع مواد شیمیایی چون رزین سختی گیر، اسید سولفوریک و هزاران محصول دیگر تبدیل شود . شما خریداران محترم می توانید جهت خرید سیلیکات سدیم با واحد فروش مجموعه هوبارت شیمی از طریق خط های ارتباطی ما تماس حاصل نمایید.