Thủy tinh lòng là gì? – Đặc tính cách sản xuất và ứng dụng

Thủy tinh lỏng hay Natri Silicat hiện nay được sử dụng rộng rãi trong sản xuất xi măng, chống cháy thụ động, công nghiệp dệt may, chế biến gỗ xẻ và vật liệu chịu lửa. Với những ứng dụng đặc biệt đó, hẳn nhiều người sẽ rất thắc mắc Thủy tinh lỏng là gì? Đặc tính của thủy tinh lỏng ra sao và cách sản xuất như thế nào? Để có câu trả lời chính xác nhất, hãy cùng LabVIETCHEM tìm hiểu qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

Thủy tinh lỏng là gì ?

Thủy tinh lỏng là gì ?

Thủy tinh lỏng hay Natri Silicat hoặc Sodium Silicat là một hợp chất với công thức hóa học là ( Na2O ) ( SiO2 ) n, trong đó phổ cập nhất là Na2SiO3 gồm có silicon mang anion, tập trung chuyên sâu hầu hết vào anion Si-O. Natri Silicat tinh khiết là chất lỏng như nhau, trong suốt không màu hoặc mang màu vàng nhạt nhưng những mẫu thương mại thường có màu xanh lá hoặc xanh nước biển do lẫn tạp chất sắt .

Natri Silicat khan có chứa một anion chuỗi polymeric bao gồm anion SiO4 hình tứ diện. Ngoài dạng khan còn có dạng ngậm nước Na2SiO3·nH2O (với n = 5, 6, 8, 9), chứa anion rời rạc, gần giống hình tứ diện SiO2(OH)22− với nước hydrat hóa.

Ví dụ, Natri Silicat Pentahydrat có trên thị trường là Na2SiO3 · 5H2 O, dạng hydrat hóa với nước là Na2SiO2 ( OH ) 2 · 4H2 O, Na2SiO3 · 9H2 O dạng hydrat hóa nước là Na2SiO2 ( OH ) 2 · 8H2 O .

Cấu tạo phân tử của thủy tinh lỏng

Đặc tính của thủy tinh lỏng

– Thủy tinh lỏng có khối lượng riêng là 2.61 g / cm3, tỷ trọng là 1,40 – 1,42 g / cm3 .
– Điểm nóng chảy của thủy tinh lỏng là 1.088 °C ( 1.361 K ; 1.990 °F ) .
– Độ hòa tan trong nước là 22.2 g / 100 ml ở nhiệt độ phòng 25 °C và 160.6 g / 100 ml ở 80 °C .
– Thủy tinh lỏng tan trong nước nhưng không tan trong alcohol .
– Natri Silicat có độ nhớt rất lớn, giống như keo, nếu không được dữ gìn và bảo vệ kín, chúng rất dễ phân dã khi để ngoài không khí .
– Thủy tinh lỏng dễ bị những axit phân hủy, kể cả axit carbonic và tách ra kết tủa keo đông tụ axit silicsic .

Cách sản xuất thủy tinh lỏng

Thủy tinh lỏng thường được điều chế bằng NaOH và SiO2 trải qua những phản ứng diễn ra trong pha lỏng hoặc pha rắn .
– Trong pha lỏng
Hỗn hợp của NaOH, SiO2 và nước được trộn lẫn với nhau trong bể trộn trước khi đưa qua thiết bị phản ứng để tạo hơi .
Phương trình điều chế Na2SiO3 .
SiO2 + NaOH → Na2O. SiO2 + H2O
– Trong pha rắn có yếu tố nhiệt độ
Na2CO3 và Na2SO4 tan chảy ở nhiệt thấp hơn rất nhiều so với SiO2, với mức nhiệt lần lượt là dưới 900 °C và trên 1600 °C. Khi hai chất bị nóng chảy, SiO2 sẽ hòa tan trong dung dịch nóng chảy và tạo ra Na2SiO3 .

Na2CO3  + SiO2 → Na2O.SiO2 + CO2

Na2SO4 + SiO2 → Na2O. SiO2 + SO2 + CO2

Thủy tinh lỏng có màu vàng nhạt, được dữ gìn và bảo vệ kín trong can nhựa

Ứng dụng của thủy tinh lỏng trong thực tiễn

– Thủy tinh lỏng được sử dụng nhiều nhất trong nghành sản xuất thủy tinh, pha lê, giúp loại sản phẩm bảo vệ độ bền chắc trong cấu trúc cũng như tăng tính thẩm mỹ và nghệ thuật với vẻ lộng lẫy, trong suốt, sang trọng và quý phái .
– Phủ một lớp mỏng dính thủy tinh lỏng, khoảng chừng 100 nm ( mỏng dính hơn 450 lần sợi tóc người ) lên vật phẩm sẽ bảo vệ chúng tốt hơn, giúp việc tẩy rửa thuận tiện hơn, chỉ cần dùng nước hoặc vải ướt mà không cần hóa chất. Hơn nữa, mặt phẳng thủy tinh lỏng cũng chịu được những axit, bazơ mạnh trong khoảng chừng nhiệt độ khoảng chừng từ – 40 độ C đến 450 độ C, thậm chí còn cả tia UV, tia cực tím .
– Trong nông nghiệp, thủy tinh lỏng được phun lên cây giống để tránh nấm mốc, tăng sức đề kháng và ngăn sự tiến công của mối, côn trùng nhỏ .
– Tại bệnh biện Lancashine, thủy tinh lỏng được thử nghiệm để phun lên những thiết bị cấy ghép, ống thông, vết khâu, …
– Thủy tinh lỏng tham gia vào nhiều quy trình tiến độ của quy trình sản xuất giấy, vải, công nghệ tiên tiến dệt – nhuộm, sản xuất xi-măng chịu axit, sơn silicat, men lạnh, sản xuất những hợp chất silicat rỗng để lọc những hợp chất khác, …
– Natri Silicat cũng được sử dụng để sản xuất Silica gel, chất tẩy rửa, kem bột, chất kết dính của que hàn, chất chống cháy, giải quyết và xử lý nước, dùng trong bê tông, giải quyết và xử lý gỗ …
– Thủy tinh lỏng là nguyên vật liệu quan trọng để chế tạo vật liệu chịu nhiệt, cách âm, chất cách điện, vật tư kiến thiết xây dựng, những điện cực dương sắt kẽm kim loại nhẹ, những chất không thấm khí, chất độn hoặc sử dụng ở dạng tấm để làm vật tư chống ăn mòn .

Quả cầu thủy tinh – một mẫu sản phẩm được làm từ thủy tinh lỏng

Những chú ý quan tâm khi sử dụng thủy tinh lỏng

– Không dữ gìn và bảo vệ thủy tinh lỏng trong những bình chứa làm bằng nhôm, thiếc, kẽm mà phải cất giữ trong thùng tôn hoặc nhưa có nút chặt .
– Sau khi sử dụng phải đậy kín vì thủy tinh lỏng để ngoài không khí phân hủy rất nhanh .
– Mang rất đầy đủ trang bị bảo lãnh lao động khi thao tác gồm có kính, quần áo, găng tay, .. bảo lãnh .

– Không để thủy tinh tiếp xúc với Flo (khi kết hợp với nhau, chúng dễ gây nổ) và các chất khác như nhôm, kẽm, thiếc, hợp kim (tạo khói nguy hiểm). 

Hy vọng với những thông tin về Thủy tinh lỏng mà LabVIETCHEM chia sẻ ở trên, các bạn đã có thêm kiến thức hữu ích để sử dụng thủy tinh lỏng an toàn, hiệu quả. 

Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay