சோடியம் சிலிக்கேட்டு

சோடியம் சிலிக்கேட்டு என்ற வேதிச்சேர்மத்தின் சூத்திரம் Na
_2xSiO
_2+x அல்லது (Na
₂O)
_x·SiO
₂, இதற்கு இதே போன்று, சோடியம் மெட்டாசிலிகேட்டு Na
₂SiO
₃, சோடியம் ஆர்த்தோ சிலிகேட்டு Na
₄SiO
₄, மற்றும் சோடியம் பைரோசிலிகேட்டு Na
₆Si
₂O
₇ உள்ளன.இவற்றின் எதிர்மின் அயனிகள் பெரும்பாலும் பலபடிகளாக உள்ளன. இச் சேர்மங்கள் பொதுவாக நிறமற்ற ஊடுருவும் திண்மங்கள் அல்லது வெள்ளை பொடிகளாக உள்ளன. மேலும் நீரில் கரையக்கூடிய பல்வேறு அளவுகளில் கரைகின்றன.

இக்கலைவகள் அனைத்தும் சோடியம் சிலிக்கேட்டு என்ற பொதுவான பெயரைக் கொண்டுள்ளன. பொதுவாக மெட்டா சிலிக்கேட்டு தண்ணீர் கண்ணாடி, அல்லது திரவ கண்ணாடி என்று அழைக்கப்படுகிறது.  சீமைக்காரை, செயற்படாத தீ பாதுகாப்பு, நெசவுத்தொழில் மற்றும் மரம் அறுவைத் தொழில், அனல் தாங்கும் மண்பாண்டப்பொருட்கள் உற்பத்தி,  பசைகள், மற்றும்  சிலிக்கா களி  முதலிய பல்வேறு பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு பயன்படுகிறது. வணிக தயாரிப்புகளில் நீர்க்கரைசலாகவோ அல்லது திண்மமாகவோ பெறப்படுகின்றன. இரும்பு கலந்த மாசுக்கள் கலந்துள்ளதால் பெரும்பாலும் பச்சை அல்லது நீலமாக காணப்படுகின்றன. 

வரலாறு

1500 களில் ஐரோப்பிய இரசவாதிகளால் கரையக்கூடிய சிலிகேட்டுகள், கார உலோகங்களில் (சோடியம் அல்லது பொட்டாசியம்) இருந்து கண்டறியப்பட்டது. ^[1]

"நீர் கண்ணாடி" மற்றும் "கரையக்கூடிய கண்ணாடி" என்ற வார்த்தைகள்  லியோபோல்ட் உல்ப் 1846 இல்,^[2], Émile Kopp , 1857 இல்,^[3] மற்றும் 1887இல் ஹெர்மன் கிராசர் இவர்களால் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.^[4]

சோடியம் சிலிகேட்டுகள் நிறமற்ற கண்ணாடி அல்லது படிக திடப்பொருள், அல்லது வெள்ளை பொடிகளாக உள்ளன. இவை நீரில்  மிக எளிதில் கரைந்து நீர்காரங்களைத் தருகின்றன.

நடுநிலை மற்றும் நீர்க்காரங்களில் சோடியம் சிலிக்கேட்டுகள் நிலையாக உள்ளன.. அமில கரைசல்களில், சிலிக்கேட்டு அயனிகள் ஐதரசன் அயனிகளுடன் வினைபுரிந்து சிலிசிக் அமிலங்களைத் தருகின்றன. இது நீரேற்றமடைந்த சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு ஜெல் ஆக சிதைவடைகின்றன. இதனை நீருடன் வெப்பப்படுத்தும் போது கடின கசியும் பொருள் கிடைக்கின்றது. இது சிலிக்கா ஜெல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.இது ஒரு ஈரமுறிஞ்சி ஆக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தயாரிப்பு

சிலிக்கா (பொதுவாக குவார்ட்ஸ் மணல்), சோடியம் ஐதராக்சைடு தண்ணீர் இக்கலவைகளை சூடான நீராவி உள்ள ஒரு அணு உலையில் செலுத்தி சோடியம் சிலிகேட்டுகள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.ஒட்டுமொத்த எதிர்வினை

2x NaOH + SiO
₂ → (Na
₂O)
_x·SiO
₂ + x H
₂O

சிலிக்கா SiO
₂ (அதன் உருகும் புள்ளி 1713 °C) ஐ உருகிய சோடியம் கார்பனேட்டில் கரைத்து சோடியம் சிலிக்கேட்டுகள் பெறப்படுகின்றன.(சோடியம் கார்பனேட்டு 851°C  ல் சிதைவடைந்து உருகுகிறது.)^[5]

x Na
₂CO
₃ + SiO
₂ → (Na
₂O)
_x·SiO
₂ + CO
₂

சோடியம் சல்பேட் (உருகும் புள்ளி 884 °C) மற்றும் கார்பனில் இருந்து பெறப்படுகிறது. இங்கு கார்பன் ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாக உள்ளது.

2x Na
₂SO
₄ + C + 2 SiO
₂ → 2 (Na
₂O)
_x·SiO
₂ + 2 SO
₂ + CO
₂

1990 ஆம் ஆண்டில், 4 மில்லியன் டன் கார மெட்டல் சிலிக்கேட்டுகள் தயாரிக்கப்பட்டன.^[6]

பயன்கள்

முக்கியமாக  சோடியம் சிலிக்கேட்டுகள்  சவர்க்காரம், காகிதம், நீர் சிகிச்சை, மற்றும் கட்டுமான பொருட்களில் பயன்படுகின்றன.

பொறியியல்

பிசின்

சோடியம் சிலிக்கேட்டு கரைசல்கள் பெருமளவில்   சீமைக்காரையாக  காகித அட்டை தயாரிப்பில் பயன்படுகிறது.

துளையிடும் திரவங்கள்

ஆழ்துளை கிணறுகளில் துளையிடவும் மற்றும் ஆழ்துளை கிணறுகளின் சுவர்களில் ஏற்படும் சரிவினை தவிர்க்கவும் சோடியம் சிலிக்கேட்டுகள்  பெருமளவில் துளையிடும் திரவமாகப் பயன்படுகின்றது.

சோப்பு துணைப்பொருட்கள்

சவர்க்காரங்களில் துணைப்பொருளாகப் பயன்படுகின்றது. சோடியம் டைசிலிக்கேட்டு அணைவு, சோடியம் டைசிலிக்கேட்டாக மாற்றப்படுகிறது. சோப்புத் துகள்களில் சிலிக்கேட்டுகளை மேற்பூச்சு செய்வதன் மூலம் அது கடினத்தன்மையைப் பெறுகிறது.

நீர் சிகிச்சை

நீர்க்கண்ணாடி, தாவரங்களில் கழிவுநீர் சிகிச்சைகளில் திரிதல் காரணியாக பயன்படுகின்றது.

உலோகங்களை பழுதுபார்த்தல்

மக்னீசியம் சிலிகேட்டு உடன் சேர்ந்து சோடியம் சிலிக்கேட்டு , மப்ளர் பழுது மற்றும் பொருத்தி பசையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதனை நிரீல் கரைக்கும் பொழுது சோடியம் சிலிக்கேட்டு மற்றும் மெக்னீசியம் சிலிக்கேட்டு இரண்டும் ஒரு கெட்டியான பசையாக மாறி பயன்படுத்த எளிதானதாக மாறுகிறது.  

மேலும் காண்க

• பொட்டாசியம் சிலிக்கேட்டு

மேற்கோள்கள்

1. Johannes van Helmont (1644): Opuscula medica inaudita, published by Jost Kalckhoven (Jodocum Kalcoven) Cologne, Germany. In Part I: De Lithiasi, page 53, van Helmont mentions that alkalis dissolve silicates: "Porro lapides, gemmae, arenae, marmora, silices, &c. adjuncto alcali, vitrificantur: sin autem plure alcali coquantur, resolvuntur in humido quidem: ac resoluta, facili negotio acidorum spirituum, separantur ab alcali, pondere pristini pulveris lapidum." (Furthermore, stone, gems, sand, marble, silica, etc., become glassy by the addition of alkali: but if roasted with more alkali, they are dissolved in moisture: and the former weight of the stone powder is separated from the alkali and released by simply adding acid.)
2. Leopold Wolff (1846): Das Wasserglas: Seine Darstellung, Eigenschaften und seine mannichfache Anwendung in den technischen Gewerben (Water-glass: its preparation, properties, and its manifold uses in technical commerce) published by Quedlinburg, Leipzig, Germany.
3. Emile Kopp (1857): "Sur la préparation et les propriétés du verre soluble ou des silicates de potasse et de soude; analyse de tous les travaux publiés jusqu'a ce jour sur ce sujet" (On the preparation and properties of soluble glass or the silicates of potash and soda; analysis of all works published until today on this subject). Le Moniteur scientifique, volume 1, 337–349, pages 366–391.
4. Hermann Krätzer (1887): Wasserglas und Infusorienerde, deren Natur und Bedeutung für Industrie, Technik und die Gewerbe (Water-glass and soluble earths, their nature and significance for industry, technology, and commerce). Published by Hartleben, Vienna, Austria.
5. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
6. Gerard Lagaly, Werner Tufar, A. Minihan, A. Lovell "Silicates" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2005. எஆசு:10.1002/14356007.a23_661