سيليكات الصوديوم
محلول زجاج سائل عالي الجودة للتطبيقات الصناعية في إنتاج المنظفات، النسيج، الورق، معالجة المياه وقطاعات البناء
نظرة عامة
سيليكات الصوديوم (رقم CAS: 1344-09-8)، المعروف شعبياً باسم "الزجاج السائل"، هو مركب غير عضوي قلوي. إنه عائلة من المركبات تتكون من مزيج بكميات مختلفة من أكسيد الصوديوم (Na₂O) وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂).
يظهر بشكل عام على شكل سائل لزج شفاف وعديم اللون أو مسحوق صلب أبيض. يمتزج بسهولة مع الماء ويظهر خصائص قلوية قوية. في التطبيقات الصناعية يستخدم بشكل رئيسي في شكل محلول، وتختلف خصائصه حسب نسبة SiO₂:Na₂O.
مجالات التطبيق
سيليكات الصوديوم له مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والتجارية:
صناعة المنظفات
يستخدم كعنصر بناء في منظفات الغسيل والأواني. يتميز بقدرته على إزالة الدهون وتليين الماء.
صناعة النسيج
يستخدم في عمليات التبييض، كمثبت للأصباغ وفي تكسية الأقمشة. كما أنه يستقر الأصباغ النسيجية.
صناعة الورق
يستخدم كمادة مبيضة في لب الورق، في عمليات التبييض ومعالجة أسطح الورق.
معالجة المياه
يستخدم في أنظمة تليين المياه، إزالة المعادن الثقيلة وكعامل تخثير في محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
قطاع البناء
يستخدم كمادة مضافة في الخرسانة، في المواد المقاومة للحريق وفي إنتاج الأسمنت. كما أنه قيم كلاصق.
تطبيقات أخرى
صهر المعادن، إنتاج السيراميك، أنظمة إطفاء الحرائق، الطلاءات المضادة للتآكل وكعامل محفز في العمليات الكيميائية.
المواصفات الفنية
| الخاصية | القيمة | الوحدة | طريقة الاختبار |
|---|---|---|---|
| الصيغة الكيميائية | Na₂SiO₃ | - | - |
| رقم CAS | 1344-09-8 | - | - |
| رقم EC | 215-687-4 | - | - |
| الوزن الجزيئي | 122.06 (Na₂SiO₃) | غ/مول | - |
| المظهر | سائل لزج شفاف وعديم اللون | - | بصري |
| الرائحة | عديم الرائحة | - | - |
| الكثافة (20°م) | 1.35-1.50 | غ/سم³ | ASTM D4052 |
| قيمة الأس الهيدروجيني (محلول 1%) | 11.0-12.5 | - | ASTM E70 |
| اللزوجة (20°م) | 200-1000 | س.ب | ASTM D2196 |
| نسبة SiO₂:Na₂O | 2.0-3.3 | نسبة | معايرة |
| إجمالي محتوى المواد الصلبة | 35-50 | % | ASTM D5907 |
| نقطة التجمد | -2 إلى -10 | °م | ASTM D1015 |
| نقطة الغليان | 100-110 | °م | ASTM D1078 |
| القلوية (كبريتات الصوديوم) | 8-14 | % | معايرة |
| محتوى السيليكا (كبريتات الصوديوم) | 26-38 | % | معايرة |
| محتوى الحديد (Fe) | ≤0.05 | % | ASTM D1068 |
معلومات السلامة
رموز الخطر والمؤشرات
مادة أكالة مادة مهيجة خطر على البيئة
معدات الحماية الشخصية (PPE)
- قفازات مقاومة للكيماويات (نتريل أو نيوبيرين)
- نظارات واقية أو واقي للوجه
- حماية تنفسية ضد أبخرة القلويات (في التركيزات العالية)
- مئزر أو بدلة مقاومة للكيماويات
ظروف التخزين
- يخزن في مكان بارد، جاف وجيد التهوية
- في العبوة الأصلية، مغلقة جيداً
- درجة حرارة التخزين: 5-40°م
- يحفظ بعيداً عن الأحماض والمواد المعادلة
- يحمى من التجمد (خاصة المحلول)
إجراءات مكافحة الحرائق
- طفايات الحريق المناسبة: رذاذ الماء، المواد الكيميائية الجافة، ثاني أكسيد الكربون
- أثناء الحريق قد تنبعث غازات سامة (أكسيد الصوديوم)
- يجب على طاقم الإطفاء استخدام حماية تنفسية
- عند استخدام كميات كبيرة من الماء قد ينبعث حرارة
المناولة والتخزين
النقل
- تأكد من إغلاق الحاويات جيداً
- ينقل منفصلاً عن الأحماض والمواد المعادلة
- يحمى من تقلبات درجة الحرارة
- توفر مواد معادلة (رمل، طين)
- تأكد من التهوية في مركبة النقل
التخزين
- يخزن في خزانات بولي إيثيلين، فولاذ مقاوم للصدأ أو مطلي بالمطاط
- تجنب حاويات الألومنيوم، الزنك أو القصدير
- تأكد من الإشارات المناسبة في المستودع
- للحجوم الكبيرة وفر احتواء ثانوي
- استخدم أنظمة تدفئة للحماية من التجمد
إجراءات في حالة الانسكاب
- إخلاء العاملين من منطقة الانسكاب
- استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة
- عادل باستخدام مواد حمضية (رمل، بيكربونات الصوديوم)
- اغسل بكمية كبيرة من الماء
- عادل مياه الصرف قبل التخلص منها
معلومات تنظيمية
تصنيف GHS
- تآكل الجلد/الفئة 1B
- إصابات العين الخطيرة/الفئة 1
- السمية الحادة (عن طريق الفم) الفئة 4
اللوائح الهامة
- REACH: مسجل
- EPA: مدرج في قائمة TSCA
- EINECS: 215-687-4
- منظمة الصحة العالمية: معتمد لتلامس عبوات الأغذية
المعايير الصناعية
- ISO 1689: مواصفات صناعية لسيليكات الصوديوم
- ASTM D501: طرق تحليل سيليكات الصوديوم
- EN 1594: معايير للتطبيقات في البناء
- FDA 21 CFR 182.90: الاستخدام في تلامس الأغذية
معلومات بيئية
الأثر البيئي
سيليكات الصوديوم قد يسبب ارتفاع درجة الحموضة في البيئات المائية. في التركيزات العالية ضار بالحياة المائية. في التربة يتم معادلته وقابل للتحلل البيولوجي.
التحلل البيولوجي
- الهواء: لا يتحلل ضوئياً
- الماء: يتم معادلته بسرعة في المحاليل المخففة
- التربة: يتفاعل مع أحماض التربة ويتم معادلته
إدارة النفايات
- غير مصنف كنفايات خطرة
- يمكن معادلته بالأحماض قبل التخلص
- لا تصرف في شبكات الصرف الصحي أو المياه السطحية دون تخفيف
- تخلص وفقاً للوائح المحلية
الأسئلة الشائعة
لماذا يسمى سيليكات الصوديوم "الزجاج السائل"؟
عند الانصهار والتبريد، يشكل سيليكات الصوديوم مادة صلبة شفافة تشبه الزجاج. في المحلول أيضاً يشكل سائل لزج وشفاف.
لماذا يتحول محلول سيليكات الصوديوم إلى هلام مع مرور الوقت؟
محاليل سيليكات الصوديوم قد تتعدد وتشكل هلام في بيئة حمضية أو بعد تخزين طويل الأمد. تعتمد العملية على نسبة SiO₂:Na₂O، التركيز ودرجة الحرارة. الالتزام بظروف التخزين يمنع التهليل.
كيف يؤثر سيليكات الصوديوم على الخرسانة؟
سيليكات الصوديوم يسرع تجمد الخرسانة، مما يقلل وقت التصلب. يقلل المسامية، مما يحسن عدم النفاذية والمقاومة. يستخدم أيضاً في الخرسانة المقاومة للحريق.
ماذا تفعل إذا لامس محلول سيليكات الصوديوم الجلد؟
إزالة الملابس الملوثة وغسل الجلد بكمية كبيرة من الماء والصابون لمدة لا تقل عن 15 دقيقة. إذا استمر التهيج، اطلب العناية الطبية. عند ملامسة العينين، اغسل بكمية كبيرة من الماء لمدة لا تقل عن 15 دقيقة واطلب المساعدة الطبية فوراً.
ما هي مدة صلاحية سيليكات الصوديوم؟
إذا تم تخزينه بشكل صحيح (عبوة مغلقة، مكان بارد وجاف)، فإن مدة صلاحية المحاليل هي عموماً 12 شهراً. الشكل الصلب يدوم حتى 24 شهراً. التجمد أو درجات الحرارة العالية تقلل من مدة الصلاحية.