SODIUM SILIKAT (NA2SIO3): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2025

The natrium silikat merupakan senyawa anorganik yang terdiri dari dua ion natrium Na ⁺ dan anion silikat SiO ₃ ^{2 -} . Hal ini juga mengatakan molekul terdiri dari silika SiO ₂ dan natrium oksida Na ₂ O. Its rumus kimia dapat dinyatakan sebagai Na ₂ SiO ₃ atau Na juga ₂ O . SiO ₂ .

Namun, komposisi natrium silikat dapat bervariasi tergantung pada SiO ₂ / Na ₂ rasio O berat atau mol. Ini juga disebut silikat larut atau gelas air. Itu bisa diperoleh dalam bentuk bubuk, potongan besar seperti kristal, atau dalam bentuk larutan.

Natrium silikat padat Na ₂ SiO ₃ . Ondřej Mangl. Sumber: Wikimedia Commons.

Sodium silikat banyak digunakan dalam deterjen dan sabun karena dapat melembutkan air, menjadikan pembersihan lebih efektif. Ini juga merupakan bagian dari produk seperti krim cukur.

Ini adalah bahan baku untuk mempersiapkan SiO ₂ katalis silika . Larutannya digunakan sebagai lem dalam banyak aplikasi, mulai dari kertas perekat dan karton, hingga kaca, porselen, cetakan tahan api, semen, dan cakram abrasif.

Karena merupakan bahan yang sama sekali tidak mudah terbakar, bahan ini digunakan untuk membuat kain tahan api, karena tahan api, dan sebagai pelapis untuk peralatan pelindung.

Struktur

Struktur polimer yang disederhanakan dalam larutan natrium silikat. Benjah-bmm 27. Sumber: Wikimedia Commons.

Rumus umum untuk natrium silikat adalah xSiO ₂ / Na ₂ O dimana x adalah rasio molar atau berat.

Rasio molar artinya jumlah mol SiO ₂ dibagi jumlah mol Na ₂ O. Rasio berat berarti berat SiO ₂ dibagi berat Na ₂ O.

Menambahkan lebih banyak alkali (Na ₂ O) mengubah rasio molar atau berat.

Larutan natrium silikat dengan rasio molar rendah, misalnya 1/1 (1 mol SiO ₂ dan 1 mol Na ₂ O) terutama mengandung monomer SiO ₄ ^{4 -} dan S ₂ O ₅ ² dimer ^- selain ion Na ⁺ .

Larutan dengan rasio molar yang tinggi seperti 3,3 / 1 (3,3 mol SiO ₂ untuk setiap mol Na ₂ O) memiliki proporsi spesies polimer atau polimer silikon dan oksigen yang tinggi.

Tata nama

-Sodium silikat

-Sodium meta-silikat

-Gelas larut

-Gelas air (dari gelas air Inggris)

- Silikat larut

Properti

Keadaan fisik

-Padat dalam potongan besar mirip dengan kristal biru-hijau

-Tidak berwarna sampai bubuk putih padat

- Larutan berair tak berwarna.

Berat molekul

Dari rumus Na ₂ SiO ₃ : 122.063 g / mol.

Titik lebur

Na ₂ SiO ₃ : 1089 ° C

Massa jenis

Itu tergantung pada rasio SiO ₂ / Na ₂ O.

Kelarutan

Jika dalam bentuk pecahan besar kaca kehijauan, ia larut dalam air jika dipanaskan dan di bawah tekanan tinggi. Serbuk ini sedikit lebih mudah larut, tetapi dalam kedua kasus kelarutannya tergantung pada jumlah natrium atau Na ₂ O yang dikandungnya.

Semakin tinggi kandungan natrium (dalam bentuk Na ₂ O) semakin cepat larut.

pH

Larutan berairnya sangat basa.

Sifat kimiawi

Hal ini secara komersial disiapkan di SiO ₂ / Na ₂ O rasio berat mulai dari 1,5 3,3. Dengan meningkatnya rasio SiO ₂ , kelarutan air dan alkalinitas menurun.

Melarutkan silikat padat dalam air dapat membentuk campuran agar-agar atau sangat kental.

Serbuk natrium silikat dapat bersifat deliquescent, yaitu jika mengandung Na ₂ O dalam jumlah tinggi , cenderung mudah menyerap air dari lingkungan.

Jika pH larutannya diturunkan dengan menambahkan asam, terbentuk gel.

Sifat lainnya

Itu tidak mudah terbakar.

Memperoleh

Untuk memperoleh natrium silikat, pasir silika SiO ₂ dilebur dengan natrium karbonat Na ₂ CO ₃ anhidrat dalam tungku terbuka. Rasio molar pasir terhadap natrium karbonat dapat bervariasi secara komersial dari 0,5 hingga 3,75.

Endapan pasir silika di suatu wilayah di India. ರವಿಮುಂ. Sumber: Wikimedia Commons.

Aplikasi

Dalam sabun dan deterjen

Sodium silikat adalah salah satu senyawa pertama yang digunakan dalam formulasi deterjen.

Deterjen umumnya mengandung natrium silikat dalam komposisinya. Penulis: Karunasanghvi. Sumber: Pixabay.

Sodium silikat menyerap ion kalsium Ca ²⁺ dan magnesium Mg ²⁺ , menghilangkan apa yang disebut kesadahan air, yaitu melembutkannya. Dengan melakukan ini, terbentuk endapan yang tidak larut, sehingga digunakan dalam jumlah kecil.

Tindakan natrium silikat memungkinkan deterjen berfungsi tanpa ion yang disebutkan mempengaruhi proses pembersihan.

Dalam katalis dan gel silika

Gel silika biasanya dibuat dengan mengasamkan larutan natrium silikat ke pH kurang dari 10 atau 11. Waktu yang dibutuhkan untuk membuat gel bervariasi.

Gel silika. Sodium silikat diperlukan untuk menyiapkannya. Pengering. Sumber: Wikimedia Commons.

Silika dapat dibuat dengan mencampurkan natrium silikat dengan asam mineral yang kuat. Sodium silikat digunakan dalam pembuatan basa untuk katalis, karena merupakan sumber silika SiO ₂ .

Sebagai perekat atau lem

Larutan natrium silikat pekat dalam air digunakan sebagai perekat dan penyegel. Mereka dapat menahan suhu hingga 1100 ° C.

Aplikasi utama dari perekat natrium silikat adalah pada kertas perekat, karton bergelombang atau bergelombang, kotak dan karton. Juga untuk merekatkan atau menggumpalkan kayu atau untuk merekatkan logam ke berbagai jenis bahan.

Papan bergelombang atau bergelombang dibuat dengan menggunakan lem natrium silikat. Penulis: Stux. Sumber: Pixabay.

Digunakan untuk merekatkan kaca, porselen, keramik, tekstil, kulit, dll. Untuk ikatan fiberglass, kaca optik, dan wadah kaca tahan benturan.

Hal ini memungkinkan persiapan semen tahan api untuk membangun tangki, ceret, tungku dan cetakan untuk pengecoran logam, serta untuk membuat mortar atau semen tahan air atau tahan asam.

Sodium silikat dapat bereaksi dengan silikon fluorida untuk menghasilkan semen tahan asam dengan kecenderungan menyusut rendah dan ekspansi termal mirip dengan baja.

Mereka juga digunakan untuk membuat semen untuk cakram abrasif yang digunakan untuk memoles.

Dalam cairan pengeboran sumur minyak

Sodium silikat telah digunakan selama bertahun-tahun sebagai bahan kimia nat selama pengeboran jenis formasi tertentu dengan permeabilitas yang sangat tinggi, seperti yang terdiri dari pasir.

Permeabilitas tinggi berarti memungkinkan cairan masuk dengan mudah.

Itu ditambahkan bersama dengan senyawa yang mengaktifkan silikat untuk membentuk polimer. Polimer ini memberikan kekuatan, kekakuan, dan mengurangi permeabilitas di tanah granular.

Karena tanah kurang permeabel, cairan tidak melewatinya dengan bebas dan dengan cara ini kehilangan cairan dapat dihindari selama fase pengeboran sumur.

Pengeboran sumur minyak. Oil_Rig_NT8.jpg: * pekerjaan turunan: Mudgineer (bicara) Oil_Rig_NT.PNG: Tosakaderivatif pekerjaan: Malyszkz. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam berbagai aplikasi

Sodium silikat juga memiliki berbagai macam kegunaan. Beberapa disebutkan di bawah.

-Dalam produk perawatan sehari-hari misalnya merupakan komponen krim cukur.

-Dalam pengolahan air.

-Dalam pemutihan tekstil seperti wol.

-Dalam pemutihan bubur kertas. Misalnya, untuk memutihkan kayu giling, campuran yang mengandung hidrogen peroksida dan natrium silikat di antara bahan-bahan lain digunakan. Sodium silikat digunakan untuk menyerap ion logam, yang cenderung mempercepat dekomposisi peroksida.

-Untuk pembuatan kain tahan api. Sebagai penghambat api dan sebagai pelapis untuk alat pelindung.

-Dalam pigmen silika.

-Untuk mendeteksi biji jagung yang diserang serangga. Campuran natrium silikat dan air digunakan di mana biji-bijian yang terinfestasi mengapung ke permukaan dengan cepat.

-Dalam elektrodeposisi seng.

-Untuk membersihkan logam.

-Dalam flotasi mineral digunakan sebagai dispersan untuk lumpur dan lumpur dan sebagai kondisioner untuk permukaan mineral.

-Untuk menghamili kayu.

Resiko

Sodium silikat, karena kandungan basa-nya yang tinggi, merupakan iritan yang kuat pada kulit, mata, dan selaput lendir. Jika tertelan dapat menjadi racun dan mengiritasi selaput lendir dengan cara yang mirip dengan larutan soda kaustik.

Itu harus disimpan terpisah dari asam kuat, logam dan halogen seperti fluor, yang bereaksi keras.

Referensi

1. Ebnesajjad, S. (2015). Karakteristik Bahan Perekat. Silikat Larut (Kalium dan Sodium Silikat). Dalam Buku Pegangan Perekat dan Persiapan Permukaan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
2. Fink, JK (2012). Aditif kehilangan cairan. Natrium metasilikat. Dalam Petroleum Engineer's Guide to Oil Field Chemicals and Fluids (Edisi Kedua). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Sodium silikat. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Kirk-Othmer. (1984). Encyclopedia of Chemical Technology, edisi ke-3, John Wiley and Sons.
5. Maeda, K. et al. (2007). Zeolit dari MOF ke Bahan Berpori - 40 ^th Anniversary of International Zeolit Conference. Dalam Studi di Ilmu Permukaan dan Katalisis. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Chopade, SP dan Nagarajan, K. (2000). Formulasi deterjen: pertukaran ion. Dalam Ensiklopedia Ilmu Pemisahan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Garcia-Lodeiro, I. et al. (2015). Wawasan penting tentang desain campuran pengikat berbahan dasar semen yang diaktifkan dengan alkali. Pengaruh silikat: derajat polimerisasi silikat larut. Dalam Buku Pegangan Semen, Mortar, dan Beton yang Diaktifkan Alkali. Dipulihkan dari sciencedirect.com.