SILIC DIOXIDE VÀ ỨNG DỤNG TRONG GỐM SỨ

Hóa chất Silic dioxide (SiO2), hay còn gọi là silica, là thành phần chính trong sản xuất gốm sứ vì nó tạo ra một bề mặt cứng và bền vững. Đặc tính chịu nhiệt cao của SiO2 cho phép nó được nung ở nhiệt độ cao mà không bị biến dạng, làm tăng độ bền và khả năng chống mài mòn của sản phẩm gốm sứ. 

THÔNG TIN CƠ BẢN VỀ HÓA CHẤT SILIC DIOXIDE

Silic dioxide thường được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng thạch anh và là thành phần chính của cát ở nhiều nơi trên thế giới. Silica có mặt rộng rãi vì nó bao gồm nhiều loại khoáng vật và sản phẩm tổng hợp. Tất cả các dạng của silica đều có màu trắng hoặc không màu, mặc dù các mẫu không tinh khiết có thể có màu sắc. 

Dưới đây là một số thông tin cơ bản của hoá chất: 

• Công thức phân tử: SiO2
• Ngoại dạng: Bột trắng
• Khối lượng mol: 60,0843 g/mol
• Khối lượng riêng: 2,634 g/cm³
• Điểm nóng chảy: 1.650(±75) °C
• Điểm sôi: 2.230 °C

KỸ THUẬT SẢN XUẤT HÓA CHẤT SILIC DIOXIDE

Quy trình sản xuất Silic Dioxide thường sẽ gồm các bước sau :

1. Khai thác và chế biến nguyên liệu: 

Nguyên liệu thạch anh, cát hoặc đá lửa được nghiền mịn để tăng diện tích bề mặt phản ứng. Sau đó, bột nguyên liệu được lọc kỹ lưỡng để loại bỏ các tạp chất không mong muốn, đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Tiếp theo, quá trình sấy khô được thực hiện để loại bỏ độ ẩm, làm tăng độ tinh khiết của bột.

2. Phản ứng hóa học: 

Có hai phương pháp chính để sản xuất SiO2:

– Phương pháp nung chảy: Bột nguyên liệu được nung chảy ở nhiệt độ cao để tạo thủy tinh nóng chảy, sau đó làm nguội và nghiền thành bột SiO2.

– Phương pháp Sol-gel: Bột nguyên liệu được hòa tan trong dung dịch axit hoặc kiềm để tạo sol, sau đó làm khô và nung nóng để tạo gel SiO2, rồi nghiền thành bột.

3. Xử lý và tinh chế: 

Bột SiO2 có thể trải qua các quá trình lọc để loại bỏ tạp chất. Phân tán để đạt kích thước hạt đồng đều, và sửa đổi bề mặt để thay đổi tính chất lý hóa của nó, như làm cho nó kỵ nước hoặc ưa nước. Cuối cùng, bột SiO2 được đóng gói cẩn thận vào túi hoặc thùng chứa kín. Để bảo quản, nơi khô ráo và thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp để duy trì chất lượng.

ỨNG DỤNG HÓA CHẤT SILIC DIOXIDE TRONG GỐM SỨ

Trong gốm sứ, hoá chất Silic dioxide có nhiều ứng dụng quan trọng. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật trong gốm sứ:

1. Khung xương: 

Silic dioxide là thành phần chính tạo nên độ cứng và độ bền, silic dioxide giúp gốm sứ có khả năng chịu được áp lực và va đập mà không bị vỡ. Ngoài ra, khả năng chịu nhiệt cao của silic dioxide làm cho gốm sứ có thể sử dụng trong các điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, từ lò nung đến việc chứa đựng thức ăn nóng. Đặc biệt, trong quá trình nung gốm. Silic dioxide phản ứng với các khoáng chất khác tạo nên một mạng lưới tinh thể vững chắc, giữ cho hình dạng và cấu trúc của gốm sứ không bị biến dạng dưới tác động của nhiệt. Silic dioxide là “bộ xương” cấu trúc của gốm sứ, giúp định hình hình dạng toàn bộ cấu trúc

2. Khả năng chịu nhiệt:

Silica dioxide, với điểm nóng chảy cực cao và khả năng dẫn nhiệt thấp. Đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hình dạng và cấu trúc của gốm sứ dưới nhiệt độ cao. Tính ổn định hóa học của nó giúp gốm sứ chống chịu được các tác động hóa học, trong khi khả năng chịu sốc nhiệt giúp nó thích ứng với sự thay đổi nhiệt độ mà không bị hư hại. Những đặc tính này làm cho silica dioxide trở thành một thành phần không thể thiếu trong nhiều ứng dụng, từ đồ dùng nhà bếp đến vật liệu xây dựng và thiết bị công nghiệp, cũng như trong các dụng cụ thí nghiệm, nâng cao độ bền và hiệu suất sử dụng.

3. Màu sắc:

Silica dioxide không chỉ là thành phần cấu tạo chính mà còn ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm. Các dạng tinh thể khác nhau của SiO2 như thạch anh, cristobalit, và tridymite. Mỗi loại đều mang lại màu sắc đặc trưng, từ trắng tinh khiết đến xám nhạt. Bên cạnh đó, sự hiện diện của tạp chất kim loại như sắt, đồng, và titan cũng góp phần tạo nên gam màu phong phú cho gốm sứ. Kỹ thuật sử dụng men màu và họa tiết, cùng quá trình nung khử, làm phong phú màu sắc của gốm sứ. Ứng dụng mở rộng từ đồ trang trí đến vật dụng gia đình và vật liệu xây dựng.

Xem thêm: THÔNG TIN HÓA CHẤT SILIC DIOXIDE VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐIỆN TỬ

MỘT SỐ LƯU Ý KHI SỬ DỤNG HÓA CHẤT SILIC DIOXIDE

Khi sử dụng hóa chất Silic dioxide trong gốm sứ, cần lưu ý những điểm sau:

• Silic dioxide dạng bột mịn có thể tạo thành hỗn hợp dễ cháy nổ trong điều kiện nhất định. Cần lưu ý nguy cơ này khi xử lý và lưu trữ silic dioxide dạng bột.
• Tránh để dạng bột tiếp xúc với nguồn nhiệt, tia lửa điện và các chất oxy hóa mạnh.
• Silic dioxide có thể phản ứng với một số hóa chất nhất định, tạo ra các sản phẩm nguy hiểm.
• Tránh tiếp xúc trực tiếp silic dioxide với axit flohydric (HF) vì nó có thể tạo ra khí silicon tetrafluoride (SiF4) độc hại.
• Cần sử dụng các thiết bị bảo hộ cá nhân.
• Rửa tay kỹ sau khi tiếp xúc .
• Không ăn uống hoặc hút thuốc khi làm việc với silic dioxide.

Nguồn: Admin sưu tầm Internet.