بررسی مشخصات فنی آنالیزی سیلیکات سدیم

قبل از خرید یا استفاده هر نوع ماده ای نیاز به دانستن آنالیز آن ماده می باشد. در برخی از مواد شیمیایی با توجه به ماهیت ماده فقط خلوص یا دانسیته مواد مطرح می شود. بدین معنی شما با دانستن مثلا دانسیته یک اسید مانند اسید سولفوریک می توانید سایر خواص آن را از طریق جداول بدست آورید. اما در سیلیکات سدیم با توجه به نسبت های مختلف SiO2 به Na2O بدین صورت نیست که با داشتن یک مشخصه سایر خواص سیلیکات را مشخص کرد. به عبارت دیگر با داشتن حداقل دو مشخصه فنی سیلیکات سدیم می توان مشخصات دقیق آن را تعیین کرد.

در یک برگه آنالیز سدیم سیلیکات باید به موارد فوق اشاره شود:

1- ریشیو(Ratio)
2- میزان جامد محلول(Solid Content)
3- درصد SiO2
4- درصد Na2O
5- وزن مخصوص یا بومه
6- pH
7- ویسکوزینه

ریشیو(Ratio): به نسبت وزنی SiO2 به Na2O در سیلیکات سدیم ریشیو می گویند. با توجه به اینکه جرم مولکولی SiO2 نزدیک به جرم مولکولی Na2O می باشد ریشیو مولی تقریبا برابر با ریشیو وزنی در سیلیکات سدیم می باشد.
ریشیو وزنی * 1.03 = ریشیو مولی ( برای محلول های سیلیکات سدیم)
باتیس سیلیکات محلول های سیلیکات سدیم با ریشیو های 2 تا 3.3 با جامدات محلول متفاوت جهت کاربری های مختلف تولید می کند.

میزان جامد محلول (solid content): میزان جامد محلول که در خیلی از صنایع از جمله صنایع تولید پودر شوینده به عنوان ملاک محاسبه قیمت قرار میگبرند عبارت است مجموع درصد وزنی SiO2 و Na2O موجود در محلول سیلیکات سدیم که این درصدها با آنالیز سیلیکات سدیم بدست می آیند.
با افزایش میزان جامد محلول طبیعتا محلول غلیظ تر شده و سیال ویسکوز تر می شود اما این تغییرات ویسکوزیته برای ریشیوهای متفاوت یکسان نیست. مثلا با داشتن دو غلظت یکسان از سیلیکات سدیم ریشیو 2 و3.3 میزان مساوی غلظت را افزایش دهیم تغییرات ویسکوزیته ریشیو بالاتر, سریعتر و بیشتر است. این نکته بسیار مهمی در انتخاب سیلیکات سدیم در کاربری چسبندگی در فرآیندهای مختلف است.

درصد Na2O: این درصد تعیین کننده قلیاییت محلول سیلیکات سدیم است بطوریکه با افزایش این درصد خاصیت بازی محلول افزایش پیدا کرده و pH آن بالاتر است. تعیین درصد Na2O با استفاده از تیتراسیون محلول با اسید هیدروکلریریک یک نرمال یا با نرمالیته پایین تر انجام می شود. توجه داشته باشید اگرچه در استاندارد نرمالیته اسید یک مشخص شده اما هر چه قدر نرمالیته اسید پایین تر باشد نقطه تعیین رنگ با دقت بیشتری مشخص می شود و دقت آزمایش بالاتر است.
Na2O= 3.1*V*N/W%
که V حجم اسید مصرفی در تیتراسیون, N نرمالیته اسید مصرفی و W وزن نمونه محلول سلیکات سدیم می باشد.

درصد SiO2: این درصد معرف خواص بافری محلول می باشد و هر چه درصد آن در یک ریشیو یکسان بالاتر باشد مقاومت محلول در برابر کاهش pH بیشتر است. درصد بالای SiO2 در مواردی که خاصیت بافری سیلیکات اهمیت دارد نکته بسیار مهمی است. باید توجه داشت با افزایش غلظت SiO2 با ثابت نگه داشتن غلظت Na2O ریشیو افزایش و احتمال تشکیل زنجیره ها و یا ترکیبات حلقوی سیلیکاتی افزایش می یابد. روش تعیین غلظت SiO2 به سه روش تیتراسیون برگشتی در ادامه بدست تیتراسیون محاسبه درصد Na2O, وزن سنجی و یا نموگراف محلول سیلیکات سدیم محاسبه می شود که در روش آنالیز سدیم سیلیکات کامل توضیح داده شده است.

دانسیته یا بومه سدیم سیلیکات: دانسیته سدیم سیلیکات که به اشتباه رایج شده است در واقع جرم حجمی مخصوص سیلیکات سدیم است مه از تقسیم دانسیته سدیم سیلیکات به دانسیته آب مقطر در هر مکان بدست می آید. جرم حجمی مخصوص یکی از مهمترین ایتم های آنالیز کیفی سدیم سیلیکات است که برای اندازه گیری آن معمولا از هیدرومتر یا بومه سنج استفاده می شود. دمای استاندار اندازگیری جرم حجمی مخصوص سدیم سیلیکات در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد است. برای اندازگیری ابتدا محلول را در حمام آب سرد یا گرم باید به دمای ۲۰ درجه سانتی گراد رساند و با هیدرومتر اندازگیری کرد و یا با استفاده از جدول زیر اصلاح دمایی رو باید انجام داد.

بومه در واقع واحدی از جرم حجمی مخصوص است که با رابطه از روی جرم حجمی مخصوص بدست می آید.
بومه = ( جرم حجمی مخصوص)/ 145_145
و در صورتی که با استفاده از بومه سنج اندازه گیری انجام شود از رابطه زیر جرم حجمی مخصوص محاسبه می شود.
جرم حجمی مخصوص =( بومه_145) /(145)