Chúng ta dễ dàng nhận thấy thủy tinh lỏng xuất hiện ở nhiều nơi nhưng khái niệm cụ thể của thủy tinh lỏng là gì thì không một ai biết. Thủy tinh lỏng dùng để làm gì, chúng được ứng dụng như thế nào trong đời sống? Trong bài viết dưới đây là tất cả các thông tin bạn đang muốn biết.
1. Thủy tinh lỏng là gì?
Thủy tinh lỏng (nước thủy tinh) là Sodium Silicate, Natri Silicat hay nước thủy tinh chống thấm Silicat. Đây là một hợp chất hóa học gồm có silicon mang anion.
Công thức hóa học là mNa2O.nSiO hoặc Na2SiO3 và khối lượng phân tử bằng 284,22g.
Thủy tinh chống thấm Silicat là chất lỏng không màu hoặc có màu trắng khi ở dạng lỏng. Tuy nhiên, hóa chất Natri Silicat có màu xanh dương hoặc màu xanh lục ở dạng thương mại vì có lẫn tạp chất sắt.
Nguyên liệu được điều chế Natri Silicat là NaOH và SiO2 thông qua các phản ứng trong pha rắn hoặc pha lỏng và có nhiệt độ tham gia.
Hình 1: Thủy tinh lỏng là gì?
2. Đặc tính của thủy tinh lỏng
Tìm hiểu về thủy tinh lỏng là gì, bạn sẽ thấy chúng cũng có những đặc tính tương tự như các chất khác như:
Thủy tinh lỏng có khối lượng riêng là 2.61 g/cm3 và tỷ trọng từ 1,40 đến 1,42g/cm3.
Nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh lỏng ở mức 1.088 °C (1.361 K; 1.990 °F).
Độ hòa tan là 22.2 g/100 ml trong điều kiện nhiệt độ phòng 25 độ C và 160.6 g/100 ml ở mức 80 độ C.
Trong alcohol, thủy tinh lỏng không tan nhưng tan trong nước.
Các axit sẽ làm thủy tinh lỏng phân hủy dễ dàng bao gồm cả axit cacbonic và axit silicsic sẽ tách kết tủa keo đông tụ.
Hình 2: Đặc tính của thủy tinh lỏng
3. Ứng dụng của thủy tinh lỏng
Trong đời sống hàng ngày, ứng dụng của thủy tinh lỏng là gì? Con người thường sử dụng thủy tinh lỏng để sản xuất lòng chai thủy tinh đựng sữa, xử lý bình đựng nước thủy tinh trong hóa học, sinh hoạt, làm chất độn, xử lý nước thải trong sản xuất, cực điện dương kim loại nhẹ,… Thủy tinh lỏng cũng là thành phần chính của các loại gốm sứ, bình sữa của bé, giấy, xi măng,…
Trong ngành xây dựng, thủy tinh lỏng được ứng dụng dùng để chế tạo vật liệu chịu nhiệt, các chất không thấm khí, chất cách điện, chất độn hoặc dùng ở dạng tấm để làm vật liệu chống ăn mòn.
Trong y tế, thủy tinh lỏng thường dùng để phun lên các thiết bị cấy ghép, vết khâu, ống thông,…
Trong ngành nông nghiệp trồng trọt, những người nông dân sẽ phủ thêm một lớp sodium để bảo quản cây giống tránh nấm mốc. Vì nó có thể giúp tăng đề kháng cho thấy, hạn chế sự phá hoại của mối và nấm mốc.
Trong lĩnh vực chế tạo sản phẩm và ngành công nghiệp khác, Sodium Silicate được ứng dụng chủ yếu nhằm phục vụ cho nhu cầu sản xuất, tiêu dùng cho cả trong nước và xuất khẩu. Nguồn lợi nhuận thu về từ lĩnh vực này vô cùng lớn.
Sản xuất chất tẩy rửa, chất kết dính que hàn, kem bột, chất chống cháy, dùng trong bê tông, xử lý gỗ…
Dùng để thay thế hóa chất bảo quản thực phẩm bởi khả năng chịu được môi trường nhiệt độ của thủy tinh dao động từ 40 – 45 độ C và còn ngăn chặn sự tấn công của tia cực tím.
Hình 3: Ứng dụng của thủy tinh lỏng
4. Quy trình sản xuất thủy tinh lỏng
Có 2 hình thức điều chế thủy tinh lỏng như sau:
Trong trường hợp pha lỏng Natri silicat khi điều chế bằng phản ứng pha lỏng được tạo nên bởi sự kết hợp giữa SiO2, NaOH và trộn đều nước với nhau. Sau đó thông qua các thiết bị chuyên dụng sẽ hình thành hơi.
Trong trường hợp pha rắn: Na2SO4, Na2CO3 ở nhiệt độ thấp với mức nhiệt độ trên 1600°C và dưới 900°C. SiO2 sẽ được hòa tan trong dung dịch sau khi làm nóng chảy 2 chất này và tạo thành natri silicat (tức Na2SiO3).
Hình 4: Quy trình sản xuất thủy tinh lỏng
5. Lưu ý an toàn khi lưu trữ và sử dụng thủy tinh lỏng
Bạn cần phải bỏ túi một số lưu ý trong khi sử dụng thủy tinh lỏng, cụ thể như sau:
Không sử dụng bình được làm từ các chất liệu kẽm, nhôm, thiếc để cất giữ. Thay vào đó, hãy dùng tôn có nút chặt hoặc các thùng bằng nhựa.
Vì thủy tinh lỏng phân hủy rất nhanh trong không khí nên khi sử dụng xong, chúng ta phải đậy kín nắp lại.
Chúng ta cần phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động trong khi làm việc như kính, quần áo, găng tay. Không kết hợp Flo và thủy tinh với nhau vì khả năng gây cháy nổ rất cao. Đồng thời, không nên kết hợp với thiếc, đồng, kẽm hay hợp kim vì sẽ tạo ra khói rất nguy hiểm.
Hình 5: Lưu ý sử dụng và bảo quản
6. Câu hỏi thường gặp
Thủy tinh lỏng là dung dịch đậm đặc của?
Thủy tinh lỏng là dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3
Công thức của thủy tinh lỏng là gì?
Na2SiO3 hoặc mNa2O.nSiO
Trên đây là những gì bạn chưa biết về thủy tinh lỏng là gì? Hy vọng bài viết này đã giúp bạn biết rõ thêm nhiều thông tin về thủy tinh lỏng, các ứng dụng của chúng trong cuộc sống một cách đúng đắn và hiệu quả.
