روش تهیه و تولید سیلیکاژل

سیلیکاژل کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارد و به مقدار زیادی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله قصد داریم نحوه‌ی تولید این ماده‌ی شیمیایی را برای شما تشریح کنیم.

تاریخچه‌ی کشف و استفاده از سیلیکاژل

می‌توان گفت که کاربرد گسترده‌ی سیلیکاژل برای اولین بار در جنگ جهانی اول اتفاق افتاد. این ماده‌ی شیمیایی در آن زمان برای جذب سطحی بخارآب و گاز موجود درون ماسک گاز اشک آور استفاده می‌شد. والترپاتریک یک شیمیدان قرن بیستم بود که برای اولین بار نحوه‌ی سنتز سیلیکاژل را کشف کرد. اما این تنها کاربرد سیلیکاژل در آن زمان نبود. 20 سال پس از جنگ جهانی اول، و با شروع جنگ جهانی دوم سیلیکاژل برای محافظت از لوازم ارتش و تجهیزات جنگی مورد استفاده قرار گرفت. تجهیزات پزشکی که همراه با ارتش و یگان‌های جنگی حمل می‌شد باید از رطوبت و اکسید شدن در امان می‌ماندند و برای این منظور هیچ چیزی بهتر از سیلیکاژل نبود. پس از گذشت سال‌ها سیلیکاژل به عنوان یک جاذب و رطوبت گیر وارد دیگر صنایع و صنعت شد و امروزه به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده‌ی شیمیایی پر کاربرد از طریق اسیدی کردن محلول سیلیکات سدیم و تشکیل رسوب ژلاتینی تولید می‌شود.

بررسی روش تولید سیلیکاژل

سیلیکاژل کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارد و به مقدار زیادی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده‌ی شیمیایی پر کاربرد از طریق اسیدی کردن محلول سیلیکات سدیم و تشکیل رسوب ژلاتینی تولید می‌شود. رسوب ژلاتینی به دست آمده پس شستشو دادن، آبگیری می‌شود و سیلیکاژل بی رنگ از آن تولید می‌شود. برای تولید سیلیکاژل‌های رنگی پس از این مرحله ترکیبات شیمیایی لازم به آن‌ها اضافه می‌شود. برای مثال برای تولید سیلیکاژل آبی رنگ آمونیوم ترکلروکبالتات دو یا همان کلرید کبالت به سیلیکاژل بی رنگ اضافه می‌شود. مزیت سیلیکاژل آبی به سیلیکاژل بی‌رنگ در تشخص فعال بودن آن بدون نیاز به رطوبت سنج است. سیلیکاژل آبی در حالت فعال رنگ آبی دارد و در حالی که به حد کافی رطوبت جذب کرده باشد و اشباع شده باشد، به رنگ صورتی در می‌آید. این نوع سیلیکاژل در صنایع تولید مواد غذایی و تولید دارو مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. در مرحله‌ی آخر فرآیند کلسیناسیون انجام می‌شود.

متداول‌ترین روش تولید سیلیکاژل

متداول‌ترین روش تولید سیلیکاژل کروی روش اویل دراپ (Oil Drop) است. در این روش، سدیم اکسید و سیلیسیم اکسید با یکدیگر واکنش می‌دهند و در گام اول اسید سالیسیلیک آزاد می‌شود. اسید سالیسیلیک آزاد شده به سرعت متراکم می‌شود و آب آن حذف می‌شود تا دیمر و تریمر و سپس اسید سالیسیلیک پلیمری تشکیل شود. با رشد پلیمر در ابتدا مجموعه‌های پلیمری تشکیل می‌گردد و پس از آن کره‌های پلیمر با قطر چند آنگستروم را تشکیل می‌دهد. اندازه‌ی این کره‌ها آنگستروم همیشه یکسان نبوده و به ذرات سیلیکا که در ابتدای واکنش مورد استفاده قرار گرفته‌اند، وابسته است. این کره‌ها به رشد خود ادامه می‌دهند تا زمانی که به اندازه‌ی بلورهای سیلانول سطحی، همراه ذرات پلیمر اولیه مجاور با از دست دادن آب متراکم شوند. تراکم به وجود آمده موجب می‌شود که ذرات اولیه به هم متصل شوند. در این مرحله محلول شروع به ژلاتینه شدن می‌کند. در طی این فرآیند ذرات اولیه ژل سیلیکایی که تشکیل می‌شود در طیفی از قطرهای مختلف از چند آنگستروم تا چندین هزار آنگستروم تشکیل می‌شوند.

راکتورهای مورد استفاده در تولید سیلیکاژل به صورت رو بسته هستند و از سوخت گازی و یا مایع استفاده می‌کنند. دمای واکنش باید در حدی باید که رطوبت در حمام راکتور حل شود، و ویسکوزیته‌ی مذاب قابل کنترل و متناسب باشد. واکنش کوارتز با شدت انجام شده و همین موجب ایجاد تخلخل در سیلیکاژل می‌شود. تخلخل در سیلیکاژل عامل اصلی جذب رطوبت است. فرآورده‌های واکنش به رطوبت حساس هستند و به همین دلیل باید در طراحی راکتور مراقبت‌های لازم را پیش بینی کرد. چنان چه انرژی الکتریکی در دسترس و هزینه تأمین آن کم باشد، در می‌توان از راکتور الکتریکی به طور رضایت بخش استفاده کرد.

سیلیکات و اسیدهایی که در محلول استفاده می‌شوند باید خلوص بالایی داشته باشند. برای مثال سیلیکات سدیم مورد استفاده نباید خلوصی کمتر از 43% داشته باشد و مواد زائد مخلوط با آن نباید از حد مجاز بیشتر باشد. هنگامی که بلورها در راکتور تولید می‌شوند می‌توان آن‌ها را به شکل ژل کلوخی به انحلال دهنده‌های دوار هدایت کرد و یا به شکل ژل کلوخی در انحلال دهنده‌های فشاری حل کرد.

با ما در تماس باشید

نشانی شرکت :

تهران - خیابان ولیعصر - پایین تر از سه راه توانیر - برج طلوع

02143029 09120379874

89771643