Dù xuất hiện khắp nơi nhưng thủy tinh lỏng vẫn là một khái niệm ít ai am hiểu. Vật liệu này được ứng dụng như thế nào trong đời sống hàng ngày? Cách thức sử dụng hiệu quả ra sao? Hãy khám phá tất cả trong bài viết dưới đây tại chuyencaphe.com
Thủy tinh lỏng là chất liệu được sử dụng để chế tạo nhiều sản phẩm phục vụ cho cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, nhiều người chỉ quen thuộc với thủy tinh thông thường mà vẫn chưa hiểu rõ về loại vật liệu thủy tinh này.
Thủy tinh lỏng là gì? Quá trình sản xuất như thế nào?
Thủy tinh lỏng, còn gọi là thủy tinh nước, chính là Natri Silicat hay Sodium Silicat. Đây là một hợp chất hóa học chứa silicon ở dạng anion, có công thức hóa học là Na2SiO3 hoặc mNa2O.nSiO với khối lượng phân tử là 284,22g.
Thông thường, Natri Silicat (sodium silicate) xuất hiện dưới dạng chất lỏng màu trắng hoặc không màu. Dẫu vậy, trong thực tế thương mại, sodium silicate thường mang sắc xanh lục hoặc xanh dương do chứa tạp chất sắt.
Nước thủy tinh tồn tại ở trạng thái thông thường
Natri Silicat thường được sản xuất từ NaOH và SiO2 thông qua các phản ứng diễn ra ở pha lỏng hoặc pha rắn, có sự tham gia của nhiệt độ. Phương pháp điều chế theo hai hình thức này diễn ra như sau:
+ Trong trường hợp pha lỏng: Việc điều chế qua phản ứng pha lỏng tạo ra natri silicat nhờ sự hòa trộn kỹ giữa NaOH, SiO2 và nước. Sau đó, họ sử dụng các thiết bị chuyên dụng để biến đổi thành hơi.
+ Trong pha rắn, Na2CO3 và Na2SO4 tồn tại ở nhiệt độ dưới 900°C và vượt quá 1600°C. Khi nung chảy hai chất này, SiO2 sẽ hòa tan vào dung dịch, tạo ra natri silicat (Na2SiO3).
Đặc điểm vật lý và hóa học của thủy tinh lỏng
Hiện nay, thủy tinh lỏng được áp dụng rộng rãi trong sản xuất xi măng, bảo vệ chống cháy thụ động, ngành dệt may và chế biến gỗ, vật liệu chịu lửa nhờ vào những tính năng nổi trội như sau:
– Khối lượng riêng đạt 2,61 g/cm3 và tỷ trọng nằm trong khoảng 1,40 – 1,42 g/cm3.
– Natri silicat nguyên chất có độ đặc sánh cao, tương tự như keo.
– Natri silicat có điểm nóng chảy là 1.088 °C (1.361 K; 1.990 °F).
– Khả năng tan trong nước đạt 22,2 g trên 100 ml ở nhiệt độ phòng khoảng 25°C và lên tới 160,6 g trên 100 ml khi nhiệt độ khoảng 80°C.
– Natri Silicat hòa tan trong nước nhưng không hòa tan trong cồn.
– Dưới điều kiện thời tiết bình thường, chất này có thể phản ứng với kiềm, dễ dàng bị phân hủy bởi các axit, axit cacbonic hoặc tạo kết tủa axit silicic dưới dạng keo đông tụ.
– Sodium Silicat có tính chất nhớt cao, tương tự như keo dán, và nếu không được bảo quản kín, chất này có xu hướng phân hủy nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí.
Ứng dụng đa dạng của thủy tinh lỏng trong đời sống hàng ngày
Cùng với những loại thủy tinh khác như thủy tinh hữu cơ, natri silicat hiện đang được sử dụng rộng rãi trong đời sống hiện đại, từ lĩnh vực y tế cho đến nông nghiệp, và thậm chí tạo ra các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày. Một vài công dụng chính đáng chú ý là:
Quy trình chế tạo thủy tinh và pha lê
Một công dụng nổi bật của thủy tinh lỏng chính là trong việc sản xuất thủy tinh và pha lê. Sử dụng natri silicat trong quy trình này giúp cải thiện độ bền và nâng cao tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
Natri silicat được sử dụng để sản xuất thủy tinh
Ngày nay, ta có thể liệt kê nhiều món đồ gia dụng được chế tác từ thủy tinh như ly thuỷ tinh uống nước, chén đĩa, tô bát, chai lọ, và bình hoa thủy tinh… Những sản phẩm này được người tiêu dùng yêu thích nhờ tính an toàn cao và vẻ đẹp thẩm mỹ sang trọng.
Trong nông nghiệp
Trong lĩnh vực nông nghiệp, chất liệu thủy tinh này được sử dụng để bảo vệ cây trồng non. Cụ thể, người ta phủ lớp Sodium Silicat lên cây giống nhằm ngăn ngừa nấm mốc và nâng cao sức đề kháng mà không cần sử dụng thêm bất kỳ hóa chất nào khác.
Ứng dụng trong xây dựng
Trong ngành xây dựng, thủy tinh lỏng được ứng dụng để chế tạo xi măng, tạo ra vật liệu chịu lửa, chất cách điện, chất không thấm hơi, chất độn, hoặc sử dụng dưới dạng tấm để làm vật liệu chống ăn mòn.
Trong lĩnh vực y tế
Thủy tinh lỏng còn được sử dụng trong ngành y và chăm sóc sức khỏe thông qua việc phủ lên các thiết bị cấy ghép, ống thông, ống nghiệm, vết khâu,…
Vật liệu này được làm chủ yếu từ cát thạch anh, bề mặt thủy tinh lỏng không cho phép vi khuẩn phân chia và hoàn toàn thân thiện với môi trường.
Ứng dụng thủy tinh lỏng trong y học
Ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác
Bên cạnh những công dụng đã nêu, Sodium Silicat còn có vai trò trong nhiều hoạt động khác như:
– Nước thủy tinh được áp dụng trong nhiều giai đoạn sản xuất khác nhau như làm giấy, tạo vải, và trong ngành công nghiệp dệt nhuộm,…
– Natri Silicat còn được dùng để chế tạo Silica gel, chất tẩy, bột kem, chất kết dính trong que hàn, chất chống cháy, xử lý nước, ứng dụng trong bê tông, xử lý gỗ…
– Được dùng để thay thế các hóa chất bảo quản thực phẩm, do phủ lớp thủy tinh lên bề mặt có thể chịu đựng môi trường ở nhiệt độ từ 40 – 45 độ C và còn chống lại sự xâm nhập của tia cực tím.
Cách dùng và bảo quản thủy tinh lỏng hiệu quả
Mặc dù Sodium Silicat có nhiều lợi ích như đã nêu, nhưng nếu không sử dụng và bảo quản đúng cách, nó rất dễ bị phân hủy mạnh. Để tránh những tác động không đáng có, bạn nên ghi chú các lưu ý sau đây:
Phương pháp sử dụng an toàn
– Tránh để nước trong thủy tinh tiếp xúc với Axit vì điều này có thể gây ra sự phân hủy mạnh và gây lãng phí.
– Để tự bảo vệ mình khỏi tiếp xúc với hóa chất, khi sử dụng natri silicat, bạn nên đeo kính bảo hộ, mặc quần áo bảo hộ và sử dụng găng tay bảo hộ, …
– Tránh xa các hóa chất natri silicat khỏi Flo để phòng ngừa nguy cơ nổ lớn. Ngoài ra, không nên cho chúng tiếp xúc với nhôm, kẽm, thiếc hoặc các hợp kim khác để ngăn chặn sự phát sinh khói có thể dẫn đến cháy nổ nguy hiểm.
– Để tránh khả năng bị phân hủy, cần lưu trữ Sodium Silicat trong điều kiện kín sau khi đã sử dụng.
Phương pháp lưu trữ Natri silicat
– Thủy tinh lỏng cần được đựng trong thùng phi làm từ tôn với sức chứa 100 hoặc 200 lít, hoặc trong thùng nhựa có dung tích tương đương và có nắp kín. Chỉ có như vậy mới tránh được sự tổn thất hoặc tác động từ bên ngoài làm ảnh hưởng đến chất lượng của thủy tinh.
– Ngoài ra, bạn cũng nên tránh sử dụng các loại bình làm từ chất liệu nhôm, kẽm hoặc thiếc để đựng thủy tinh lỏng.
Những thắc mắc thường gặp:
1. Tại sao Sodium Silicat được gọi là thủy tinh lỏng?
Thủy tinh lỏng (nước) là thuật ngữ để chỉ dung dịch nước có chứa natri silicat hoặc kali silicat. Tên gọi này xuất phát từ việc dung dịch thực chất là thủy tinh (silicon dioxide) hòa tan trong nước. Khi nước bốc hơi, dung dịch sẽ chuyển thành rắn, tạo nên chất liệu thủy tinh.
Khám phá chất rắn vô định hình và các ứng dụng của chúng trong cuộc sống thường ngày
2. Thời gian khô của thủy tinh lỏng là bao lâu?
Khi tiếp xúc với không khí, một lớp mỏng thủy tinh lỏng sẽ khô trong vòng 30 phút. Tuy nhiên, để chế tác các sản phẩm từ thủy tinh lỏng, cần ít nhất 24 giờ để khô vì không khí tiếp xúc bị hạn chế.
3. Thủy tinh lỏng có khả năng tan trong nước không?
Natri silicat có thể tồn tại dưới dạng rắn kết tinh, thủy tinh lỏng không màu hoặc dạng bột màu trắng. Ngoại trừ những loại giàu silic nhất, phần lớn thủy tinh lỏng dễ dàng hòa tan trong nước và tạo thành dung dịch kiềm.
4. Liệu natri silicat có đảm bảo an toàn không?
Sodium Silicat không dễ cháy, không dễ nổ và không mang độc tố. Dù vậy, đây là chất liệu có tính kiềm mạnh, có thể gây nguy hiểm cho da và mắt. Tiếp xúc có thể dẫn đến kích ứng và bỏng hóa học nghiêm trọng.
Trên đây là những giải đáp về khái niệm thủy tinh lỏng cùng với đặc điểm, ứng dụng và những điều cần quan tâm trong quá trình sử dụng. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về vật liệu này để có thể áp dụng các sản phẩm từ thủy tinh lỏng một cách hợp lý và tối ưu nhất. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào cần giải đáp, hãy liên hệ với chúng tôi nhé!
Hãy dành chút thời gian để đào sâu vào các bài viết thú vị tại Kinh nghiệm hay, nơi cung cấp nhiều thông tin bổ ích giúp bạn nâng cao kiến thức.
