سیلیس
این ترکیب در گروه کوارتز قرار دارد که جزو فراوان‌ترین اکسیدها در پوسته زمین (۵۹ درصد فراوانی) می‌باشد که از لحاظ ساختاری به صورت تتراهدرال و مشابه الماس است به این صورت که هر اتم سیلیکون به وسیله‌ی یک اتم اکسیژن به اتم‌های همسایه خود متصل می‌باشد.
این مولکول از لحاظ پایداری بسیار مقاوم است چرا که دارای دو پیوند دوگانه با اکسیژن می‌باشد. علاوه بر این، سیلیس از قدرت دی الکتریک بالایی برخوردار می‌باشد به نحوی که از آن به عنوان عایق و نیمه‌هادی استفاده می‌شود.
انواع سیلیس و کاربرد هرکدام از آنها
سیلیس‌ها کاربردهای متفاوتی دارند که با توجه به کیفیت و نوع آن، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- سیلیس ممتاز
این نوع سیلیس که بهترین نمونه موجود در بازار می‌باشد، در صنایع شیمیایی، شیشه‌سازی، ماسه آکواریوم (وجود بستری از شن در کف آکواریوم سبب آن می‌شود که باکتری‌های چرخه‌ی نیتروژن در بین این شن‌ها کلونی تشکیل داده و به فیلتراسیون آکواریوم کمک زیادی می‌کنند. رنگ این شن‌ها معمولا سفید و کرم می‌باشد.) ، تولید فروسیلیس، تولید سنگ مصنوعی،صنایع لعاب‌دهی، تولید پشم شیشه استفاده می‌شود.
- سیلیس درجه یک
این نوع سیلیس نسبت به سیلیس ممتاز، یک درجه از کیفیت پایین‌تری برخوردار می‌باشد که معمولا در تولید فیلتراسیون شنی و فیلتراسیون آب و فاضلاب، تولید ماسه ریخته‌گری، ماسه سندبلاست به کار برده می‌شود.
- سیلیس درجه دو
این نوع سیلیس دارای کیفیت پایین‌تری نسبت به دو نوع قبلی می‌باشد که بیشتر جهت تولید آجر، ماسه‌های آهکی و آجر سبک، کارخانه‌های تولید سیمان و بتن سبک و… به کار برده می‌شود.
- سیلیس آمورف
این نوع سیلیس، دارای ساختمانی نرم و ترد می‌باشد که در دمای بسیار زیاد، شکننده می‌باشد و در صنایعی چون تولید سیلیکاژل، ساخت فیبرهای نوری، افزودنی‌های بتن، ساخت سیلیکون‌ها و سیایکات‌ها کاربرد دارد.
روش‌های تولید سیلیس
- فعالیت‌های معدنی
این گونه فعالیت‌ها، شامل استخراج سیلیس از ماسه و تصفیه کوارتز می‌باشند.
- اسیدی کردن محلول‌های سیلیکات سدیم
طی انجام این واکنش، رسوب سیلیس یا سیلیس آمورف تشکیل می‌شود. سپس محصول به دست آمده را شسته و آبگیری می‌کنند تا سیلیس ریز بی‌رنگ تولید شود.
Na2Si3O7 + H2So4 3Sio2 + Na2So4 + H2O
- احتراق سیلانی در مشعل اکسیژن_هیدروژن
این واکنش برای تولید سیلیس پیروژنیک (دودی) بوده که به صورت احتراق سیلانی مانند واکنش تتراکلرید سیلیکون در مشعل اکسیژن، هیدروژن می‌باشد که منجر به تشکیل ذرات ریز سیلیکا به قطر ۱۰۰ تا ۴۰۰ نانومتر و هیدروکلریک اسید خواهد شد.
SiCL4 + 2H2
کاربردهای سیلیس
- ساختمانی
نقطه ذوب بالای سیلیس باعث شده است که حدود ۹۵ درصد استفاده تجاری سیلیس در صنعت ساختمانی باشد.
رسوبات معینی از این ماده با اندازه، شکل ذرات، خاک رس و سایر مواد معدنی مطلوب برای ریخته‌گری ماسه‌ای محصولات فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- تغذیه
سیلیس به عنوان ماده‌ای معدنی شناخته شده است که می‌تواند به حفظ سلامت استخوان‌ها و دندان‌ها کمک کند. همچنین این ماده به عنوان یک افزودنی غذایی در محصولات پودر یا گرانول شده استفاده می‌شود که اجازه‌ی پراکنده شدن مواد خشک در مایعات را می‌دهد و از تجمع این مواد جلوگیری می‌کند.
- شیشه و سیلیکون
اولین عنصر مورد استفاده در تولید بیشتر شیشه‌ها،سیلیس می‌باشد. ترکیبسایر مواد معدنی با سیلیس، سبب کاهش نقطه انجماد و ذوب مخلوط شده و سیالات افزایش می‌یابند. (دمای انتقال شیشه sio2 خالص حدود ۱۴۷۵ درجه سانتی گراد می‌باشد)
زمانی که سیلیس مناسب با سرعت بالا سرد می‌شود، به شکل شیشه در می‌آید و متبلور نمی‌شود. به همین دلیل در اکثر لعاب‌های سرامیکی، سیلیس به عنوان عنصر اصلی به کار برده می‌شود.
- صنایع الکترونیکی
همانطور که پیش‌تر توضیح داده شد، سیلیس از قدرت دی الکتریک بالایی برخوردار می‌باشد. به همین دلیل از آن در صنایع الکترونیکی نیز می‌توان استفاده نمود.
- تصفیه آب
یکی از روش‌های تصفیه‌ی آب، عبور آن از میان لایه‌های خاک می‌باشد. ولی با توجه به نیاز روز افزون به آب به دلیل رشد جمعیت و همچنین مصرف بی‌رویه‌ی آب، استفاده از این روش غیرممکن می‌باشد چرا که پاسخگوی نیاز ما نخواهد بود.
به همین دلیل می‌توان فیلتر کردن آب را در تصفیه‌خانه و به کمک فیلتر شنی و سیلیس (به جای خاک) انجام داد.
در فیلتر شنی، آب پس از عبور از بستر سیلیسی، کلیه‌ی املاح و مواد معلق خود را پشت فیلتر برجای می‌گذارد و به صورت کاملا شفاف خارج می‌شود.
فیلترهای شنی دارای ۳ الی ۵ سایز سنگ سیلیس می‌باشند که به قطر موثر دانه‌های سیلیس بستگی دارد.
- ۵-۱٫۵mm
- ۱-۳mm
- ۳-۵mm
- ۵-۸mm
- ۸-۱۲mm
هرچه اندازه ذرات سیلیس کوچکتر و عمق بستر بیشتر باشد، تصفیه‌ی بهتری انجام خواهد شد ولی افت فشار و زمان مورد نیاز در این حالت افزایش می‌یابد.
در تصفیه آب معمولا از سنگ سیلیس با خلوص بیش از ۹۹ درصد استفاده می‌کنند.
ماسه سیلیسی به دلیل دوام بسیار زیاد و قیمت مناسب به عنوان یکی از لایه‌های فیلتر شنی قرار می‌گیرد، برای لایه دوم می‌توان از مصالح ریزتر با چگالی بیشتر از ماسه در پایین و یا مصالح درشت‌تر و با چگالی کمتر در بالای ماسه استفاده کرد.
یکی از روش‌هایی که برای تصفیه آب وجود دارد زلال‌سازی آب می‌باشد که شامل فرایندهای انعقاد، لخته‌سازی و ته‌نشینی می‌باشد.
هنگام تصفیه آب، ذرات درشت‌تر را می‌توان به کمک شبکه، توری، ساکن نمودن آب در حوضچه‌هایی برای ته‌نشینی ذرات جدا کرد ولی در صورتی که این ذرات کوچکتر باشند، از روش‌های دیگری برای تصفیه استفاده کرد.
یکی از مراحل روش زلال‌سازی، فرایند انعقاد می‌باشد که طی آن با اضافه کردن مواد شیمیایی به آب، ذرات را آماده چسبیدن به یکدیگر و تشکیل ذرات درشت‌تر می‌کنند.
سیلیس فعال یکی از موادی است که به کمک آن می‌توان ذرات معلق را به هم چسباند البته درصورتی که این ماده بیش از مقدار مورد نیاز به محلول تزریق شود، بر روی عمل درشت نمودن ذرات و تشکیل لخته اثر منفی می‌گذارد. (مقدار مناسب آن ۵ تا ۱۰ ppm می‌باشد)
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.