سیلیس چیست و چه کاربردی دارد؟
سیلیس چیست ؟
سیلیس یا اکسید سیلیسیم با فرمول و نماد شیمیایی SiO۲ یکی از فراوانترین اکسیدهایی است که بیشتر از هر مواد معدنی دیگر در پوسته زمین یافت می شود. عنصر سیلیسیم که با نماد Siنشان داده میشود، یک عنصر شیمیایی است و آن را در خانواده شبه فلزها قرار میدهند. نکته قابل توجه در مورد این نوع ساینده این است که به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد و می تواند در ترکیب با اکسیدهای دیگر مانند سیلیکات ها وجود داشته باشد. منشا کلمه سیلیس واژه لاتین (Silex) به معنای سنگ سخت است. سیلیکا شبیه لایه ای دارای خلوص بالایی بوده و معادن عمده آن که به صورت فراوان در آنها سیلیس استخراج می شود در کشورهای آلمان، برزیل و آمریکا قرار دارد. نوع اروپایی این ماده یک نوع سیلیس رسوبی است و دارای چسبندگی زیادی است و کاربردهای زیادی دارد و معادن آن در کشور های فرانسه بلژیک و آلمان مورد استخراج قرار می گیرند.یکی از کاربردهای مهم آن استفاده به عنوان یک ساینده منحصربه فرد و قوی است که در عملیات سندبلاست مورد استفده قرار میگیرد و ماننده مسباره بسیار عالی عمل می کند.
دومین عنصر فراوان و پرکاربرد در زمین
سیلیس (Silica) با ۲۵ درصد فراوانی، دومین عنصر رایج در پوسته زمین به شمار می‌رود. این ماده سخت و غیر فلزی از رنگ‌های بی‌رنگ تا خاکستری تیره وجود دارد و در بسیاری از صنایع و تکنولوژی‌های روز مانند فرآوری مواد به کار می‌رود. مقاومت بسیار بالای سیلیس، آن را به یکی از پرمصرف‌ترین سنگ‌ها در جهان تبدیل کرده است.
اگر در فرآیند تولید محصولات صنعتی فعالیت دارید، بدون شک به دی‌اکسید سیلیسیم نیاز خواهید داشت. برای خرید سیلیس خالص و باکیفیت، مراکز معتبری مانند گروه صنعتی تچرا گریت انتخاب مناسبی هستند.
پودر سیلیس چیست؟
پودر سیلیس یا سیلیس میکرونیزه از سنگ سیلیس با دستگاه‌های پیشرفته به دست می‌آید. این پودر که به صورت دانه‌بندی شده در اندازه‌های میکرونی تولید میشود، در صنایع مختلف مانند نسوز و متالورژی به کار گرفته میشود. در صنعت ریخته‌گری نیز، این ماده به‌عنوان افزودنی برای آلیاژها و خنک‌سازی فولاد نقش بسزایی دارد.
سیلیس خوراکی: تقویت‌کننده بدن
این ماده خوراکی در صنایع غذایی و داروسازی استفاده میشود. این ماده که از طریق مکمل‌های غذایی قابل دریافت است، در بهبود سیستم ایمنی، سلامت استخوان‌ها و دستگاه گوارش نقش دارد.
کریستال سیلیس و کاربردهای آن
کریستال سیلیس، یکی از انواع پرکاربرد این ماده است که در تصفیه آب، استخرها و سیستم‌های آبی استفاده میشود. این نوع سیلیس با کاهش آلودگی و مقاومت بالا در برابر ساییدگی، گزینه‌ای مناسب برای محیط‌های مختلف است.
کاربرد سیلیس در صنایع مختلف
این ماده یکی از مواد اولیه حیاتی در صنایع گوناگون از جمله:
شیشه‌سازی:برای تولید شیشه‌های روشن و مات.
سرامیک‌سازی: در طراحی داخلی و خارجی منازل.
ریخته‌گری و نسوز:در قالب‌سازی و تولید مواد مقاوم به حرارت.
کشاورزی: برای افزایش مقاومت گیاهان در برابر تنش‌ها و آفات.
چرا سیلیس برای بدن ضروری است؟
در بدن انسان، این ماده در بافت‌هایی مانند استخوان‌ها، مفاصل و دندان‌ها وجود دارد. کاهش این ماده می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند پوکی استخوان و ریزش مو شود. این ماده معدنی در مواد غذایی چون اسفناج، بادام و غلات یافت میشود.
انتخاب بهترین سیلیس برای نیازهای شما
این ماده با فرمول شیمیایی SIO2 در انواع ممتاز، درجه‌یک و آمورف عرضه میشود. بسته به نیاز صنعتی یا کشاورزی خود، می‌توانید محصول مناسب را از مراکز معتبر تهیه کنید.
منابع سیلیس آزاد
در طبیعت به اشکال مختلف، به صورت بلورین مانند کوارتز صخره ای و ماسه سنگ و یا به صورت بلور مخفی (Cryptocrystalline) مثل فلینت و کلسدوئن (Calcedony) و یا به صورت بلور مخفی آبدار مثل اپال (Opal) وجود دارد. سنگ سیلیس از معادن استخراج می گردد و جزو کانی های پر کاربرد محسوب می شود. از سیلیس در صنایع مختلفی استفاده می شود که با توجه به نوع استفاده به نوع خاصی استخراج و پرداخته می شود. نام علمی سیلیس، سدیم دی اکسید است که همانطور که اشاره شد با نماد و فرمولSiO۲ در طبیعت یافت می شود.این ماده فراوان ترین ترکیب اکسیدی و به شکل های مختلفی در زمین یافت می شود.
انواع سیلیس
سیلیس کوارتزی :
یکی از موارد پرکاربرد در صنعت آب و فاضلاب است. این ماده به دلیل سختی بالایی که دارد به راحتی می تواند تا ۱۰ الی ۱۵ سال در فیلترشنی استفاده گردد. سنگ سیلیس کوارتزی از معادن سیلیس استخراج و سپس توسط دستگاه های سنگ شکن خرد شده و در فیلترشنی که عمده مصرف سنگ سیلیس در صنعت آب به حساب می آید، به صورت متداول از ۴ سایز مختلف این ماده استفاده می شود که در ادامه به آن می پردازیم.
ماسه سیلیسی:
ترکیبی از آهک، اکسید آهن و رس به همراه سیلیس تشکیل ماسه سنگ ها رامی دهند که در طول سالیان دراز تشکیل رسوب ها را داده اند.
کاربرد سیلیس در صنعت آب:
استفاده از آب شفاف و زلال هم در بخش خانگی و هم در صنعت اجتناب ناپذیر است لذا برای تحقق این امر دستگاه هایی ابداع شدند که این کار را به شکل مناسبی انجام می دهد….. فیلتر شنی تحت فشار…..
در فیلتر شنی آب پس از عبور از بستر سیلیسی تمامی املاح و مواد معلق خود را جا می گذارد و آب شفاف از فیلتر شنی خارج می گردد. تقریبا تمامی فیلتر ها دارای ۳ یا ۴ سایز سنگ سیلیس هستند:
- ۵ – ۱٫۵
- ۳ – ۵
- ۵ – ۸
- ۸ – ۱۲
این اعداد به قطر موثر دانه های سیلیس برمی گردد. و واحد آنها میلی متر است.
اما نکته ایی که اکثر بدان توجه نمی کنند، درصد خلوص ماسه سیلیسی است.
درصد خلوص سیلیس چیست؟
میزان وجود گرد، غبار، لرد و ناخالصی های دیگر نظیر شیشه و پلاستیک داخل بسته های سیلیس را به اختصار درصد خلوص آن می گویند. درصد خلوص سنگ سیلیس گروه صنعتی تچرا گریت بالای ۹۵ درصد بوده و تنها یک بار شستشو پس از شارژ آن کافی است تا از راندمان بالای فیلتر اطمینان حاصل کنید.
به طور کلی موارد مصرف سیلیس SiO۲ عبارت است از:
شیشه سازی، چینی سازی، تولید فروسیلیس، سرامیک سازی، تولید آجر ماسه آهکی، ریخته گری، تولید سیلیکات سدیم، تولید دیگر مواد سیلیسی، به عنوان نیمه هادی در صنعت الکترونیک و تولید پشم شیشه است.
مقادیر قابل توجهی ازماسه سنگ خرد شده به عنوان مصالح ساختمانی بکار می رود.
این ماده مصرفی در هر یک از این صنایع باید کیفیت خاصی داشته باشد. ترکیب شیمیایی، ساختمان کانی شناسی و خواص فیزیکی این ماده، تعیین کننده کیفیت و موارد مصرف آن در هر یک از صنایع مذکور می باشند. ترکیب شیمیایی این ماده معدنی پر کاربرد در واقع عبارت است از درصد SiO۲ موجود در سنگ و نیز درصد هریک از اکسیدهای دیگر که معمولاً به همراه SiO۲ در کانسارهای مختلف وجود دارند و در صورتی که درصد هر یک از آنها از حد معینی تجاوز نماید، کاربرد آن را در صنایع مختلف محدود و یا غیر ممکن می سازد.
علاوه بر درصدSiO۲ ، ساختمان کانی شناسی سنگ نیز در تعیین کیفیت و موارد مصرف آن نقش مهمی دارد زیرا ممکن است SiO۲ به صورت انواع سیلیکات ها وجود داشته باشد، در نتیجه این مسئله در تعیین روش کانه آرائی و چگونگی حذف ناخالصی ها تأثیر خواهد داشت.
خواص فیزیکی سیلیکات نیز در همین روش مناسب برای خردایش، دانه بندی پودر سیلیس تولید شده و تعیین موارد مصرف پودر تولید شده تأثیر خواهند داشت.
لعاب:
سیلیکات ماده تشکیل دهنده شیشه است، برای ساخت انواع شیشه مخصوص سیلیس با موادی از قبیل فلدسپار، نفلین سینیت، سودا و… ترکیب میشود.
سرامیک:
کوارتز در ساخت انواع مختلف سرامیک و سرویس بهداشتی بکار می‌رود.
ریخته گری و نسوز:
مقاومت کوارتز و سیلیس تا دمایC 1470 سبب شده از آن برای تهیه قالب های ریخته‌گری فلزاتی مانند فولاد، آهن سیاه، آلومینیم وآلیاژهای مس و همچنین به عنوان نسوز در ساخت کوره‌های آهن و فولاد، سرامیک، شیشه و سیمان بکار می‌رود. کاربردهای متفرقه دیگری مانند ساینده، پودر جلا، فیلتراسیون، شن و ماسه ساختمانی است. انواع گرد شده و با کیفیت برای باز کردن شکافها و افزایش نفوذ پذیری در تولید نفت وگاز بکار می‌رود. همچنین با پودر کردن آن می‌توان از آن به عنوان پرکننده در رنگ، پلاستیک، لاستیک، بتونه و چسب استفاده کرد.
سیلیکات سدیم :
سیلیکات سدیم به صورت گلوله های شفاف، بدون آب و پودر شیشه یا پودر آبدار خرید و فروش میشود. این ماده در کنترل سایندگی لوله های آب و فرمول بندی لعاب و مینا بکار می رود. انواع محلول مایع آن در صابون‌سازی، پاک کننده‌های صنعتی و عمومی، چسب، سیمان‌سازی، رنگ و پوشش، قالب ریخته‌گری، شناور‌سازی کانه، پایدارسازی پراکسید و کنترل خوردگی در لوله های آب و پیش ماده سیلیس مخلوط زئولیت کاربرد دارد.
سیلیس ته‌نشین شده:
از واکنش سیلیکات سدیم با اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک طی شرایط مشخصی سیلیس ته نشینی تولید می شود که بدلیل خواصی از قبیل درخشندگی بسیار بالا و تخلخل کم از آن به عنوان پر کننده ریز دانه و ضد لغزش در لاستیک (لاستیک خودرو و کفپوش PVC، پلی الفین، فیلم LDPE و جداکننده های ریز منفذی باتری های سربی، پخش کننده، حمل کننده و بسیاری موارد دیگر استفاده میشود.
سیلیس کلوئیدی:
سوسپانسیونی از سیلیس ریز دانه در محیط آبی که به منظور اصطکاک درکاغذ و تخته، جوش دهنده نسوزهای فیبری، کاتالیزور و پیش ماده شیمیایی مصرف می شود.
سیلیس، نوع متالورژی:
از واکنش کوارتز وکک در کوره قوس الکتریک و دمای بالای C’۲۰۰۰ ساخته شده و ۹۹-۹۸% Si دارد. ازآن در تهیه آلیاژهای آلومینیم، فولاد، سوپرآلیاژ، سیلیکون و مواد شیمیایی استفاده می کنند.
انواع دیگر ازسیلیس و ترکیبات آن مانند سیلیس پخته، خرد سیلیکون، نیترات سیلیسیوم و… وجود دارند که هر یک کاربرد های مخصوص خود را داراست.
کوارتز بلوری:
انواع شفاف و خوش‌نما برای تهیه عدسی و مخروط، جواهرسازی و نمونه کانی بکار می‌رود، از خاصیت پیزوالکتریک آن در الکترونیک استفاده می کنند.
تریپلی:
سیلیس ریز بلور، متخلخل با وزن مخصوص ۶۵/۲، سختی۷، سفید تا خاکستری و… که به عنوان پرکننده یا رنگدانه در رنگ، لاستیک، پلاستیک، ساینده و بتونه بکار می رود، بعلاوه در پودر‌های ساینده وجلا و ساینده دندان بکار می رود.
نواکولیت:
سنگ متخلخل سفید تا خاکستری، قهوه ای روشن تا سیاه که از دانه های کوارتز بی‌شکل متراکم ساخته شده است که خاصیت سایندگی عالی دارد: تمیز کردن فلزات، ماده آسیاب کننده، نسوز و مصالح سبک ساختمانی.
فلینت:
سیلیس کلسدونی مخفی بلور متراکم (سرامیک، چینی استخوانی، ماده آسیاب کننده و…
تقسیم بندی انواع سیلیس براساس درصد SiO۲ و مصرف :
درجه ۱:این نوع سیلیس دارای حداقل ۹۶% SiO
۲ است و در شیشه سازی، لعاب، صنایع شیمیایی، فروسیلیس، پشم شیشه، سیلیکات سدیم، فروکروم و ماسه تست سیمان به کار می رود.
درجه ۲ :این ماده دارای ۹۵-۸۵ SiO۲ است و در ماسه ریخته گری، ماسه سندبلاست، فیلتراسیون و دیرگدازها به کار می رود.
درجه ۳ : این ماده دارای ۸۵-۷۰ SiO۲ استو در آجر ماسه آهکی و آجرسبک، کارخانجات تولید سیمان و بتن سبک به کار می رود.
