Thủy tinh lỏng xuất hiện mọi nơi nhưng không một ai biết rõ thủy tinh lỏng là gì. Chúng có ứng dụng ra sao trong cuộc sống? Làm thế nào để sử dụng vật liệu này đúng cách? Cùng tìm hiểu tất tần tật ngay trong bài viết dưới đây nhé!
Thủy tinh lỏng là vật liệu dùng để sản xuất nhiều sản phẩm ứng dụng trong đời sống. Thế nhưng nhiều người mới chỉ biết tới thủy tinh thông thường mà vẫn còn mơ hồ đối với vật liệu thủy tinh này.
1. Thủy tinh lỏng là gì? Được sản xuất thế nào?
Thủy tinh lỏng (thủy tinh nước) là Natri Silicat hoặc Sodium Silicat. Đây là một hợp chất hóa học bao gồm silicon mang anion, có công thức hóa học là Na2SiO3 hoặc mNa2O.nSiO và khối lượng phân tử là 284,22g.
Natri Silicat (sodium silicate) ở dạng lỏng bình thường là chất lỏng có màu trắng hoặc không màu. Tuy nhiên, hóa chất sodium silicate ở dạng thương mại thường có màu xanh lục hoặc xanh dương vì có lẫn tạp chất sắt.
Thủy tinh lỏng ở dạng bình thường
Natri Silicat thường được điều chế bằng nguyên liệu là NaOH và SiO2 thông qua các phản ứng trong pha lỏng hoặc pha rắn, có sự tham gia của nhiệt độ. Cách thức điều chế theo 2 hình thức này như sau:
+ Đối với trường hợp pha lỏng: Khi điều chế bằng phản ứng pha lỏng, natri silicat được tạo nên bởi sự kết hợp giữa NaOH, SiO2 và nước trộn đều với nhau. Sau đó thông qua các thiết bị chuyên dụng để tạo thành hơi.
+ Đối với trường hợp pha rắn: Na2CO3, Na2SO4 ở nhiệt độ thấp với mức nhiệt độ là dưới 900°C và trên 1600°C. Sau khi làm nóng chảy 2 chất này, SiO2 sẽ được hòa tan trong dung dịch và tạo thành natri silicat (tức Na2SiO3).
2. Các tính chất vật lí và hóa học của thủy tinh lỏng
Ngày nay, thủy tinh nước được sử dụng trong sản xuất xi măng, chống cháy thụ động, công nghiệp dệt may và chế biến gỗ xẻ, vật liệu chịu lửa nhờ sở hữu những tính chất nổi bật như sau:
- Khối lượng riêng là 2.61 g/cm3, tỷ trọng là 1,40 – 1,42 g/cm3.
- Ở trạng thái nguyên chất, natri silicat có độ nhớt khá cao giống như keo.
- Điểm nóng chảy của Natri silicat là 1.088 °C (1.361 K; 1.990 °F).
- Độ hòa tan trong nước là 22.2 g/100 ml ( ở nhiệt độ phòng khoảng 25 °C) và 160.6 g/100 ml (ở nhiệt độ khoảng 80 °C).
- Natri Silicat tan trong nước nhưng không tan trong alcohol.
- Trong điều kiện thời tiết thông thường, có thể tạo ra phản ứng với kiềm, dễ bị phân hủy bởi các axit, axit cacbonic hay tạo kết tủa axit silicsic theo dạng keo đông tụ.
- Sodium Silicat có độ nhớt rất lớn, giống như keo, nếu không được bảo quản kín, chúng rất dễ phân dã khi để ngoài không khí.
3. Tổng hợp ứng dụng của thủy tinh lỏng trong cuộc sống
Song song với những loại thủy tinh khác như thủy tinh hữu cơ. Có thể nói, natri silicat đang được sử dụng phổ biến trong đời sống hiện nay, từ lĩnh vực y tế cho đến nông nghiệp, thậm chí tạo ra các sản phẩm gia dụng trong sinh hoạt hàng ngày. Những công dụng chính có thể kể đến bao gồm như:
3.1 Chế tạo thủy tinh, pha lê
Đây là một trong những công dụng nổi bật của thủy tinh lỏng. Bởi vì khi dùng natri silicat để chế tạo thủy tinh và pha lê thì sẽ làm tăng độ bền và tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
Natri silicat dùng chế tạo thủy tinh
Hiện nay, có thể kể tên nhiều đồ gia dụng làm bằng thủy tinh như ly thuỷ tinh uống nước, chén dĩa, tô bát, chai lọ, bình hoa thủy tinh… Chúng đều sở hữu những ưu điểm nổi bật về độ an toàn và tính thẩm mỹ sang trọng nên rất được người tiêu dùng ưa chuộng.
3.2 Trong nông nghiệp
Đối với ngành nông nghiệp, chất liệu thủy tinh này được ứng dụng để bảo vệ các cây giống trong trồng trọt. Cụ thể, người ta sẽ phủ một lớp Sodium Silicat lên các cây giống với mục đích tránh nấm mốc, tăng cường sức đề kháng mà không cần dùng tới bất kỳ hóa chất nào nữa.
3.3 Trong ngành xây dựng
Ứng dụng thủy tinh lỏng trong ngành xây dựng là dùng để sản xuất xi măng, chế tạo vật liệu chịu nhiệt, chất cách điện, các chất không thấm khí, chất độn hoặc dùng ở dạng tấm để làm vật liệu chống ăn mòn.
3.4 Trong lĩnh vực y tế
Thủy tinh lỏng cũng được ứng dụng trong lĩnh vực sức khỏe và y tế bằng việc phun chúng lên các thiết bị cấy ghép, ống thông, ống nghiệm, vết khâu,…
Theo đó, vật liệu này có thành phần chính từ cát thạch anh, vi khuẩn không thể phân chia trên bề mặt thủy tinh lỏng và hoàn toàn an toàn với môi trường.
Thủy tinh lỏng trong lĩnh vực y tế
3.5 Trong các ngành công nghiệp khác
Ngoài các công dụng kể trên, Sodium Silicat còn được sử dụng trong các hoạt động khác như:
- Thủy tinh nước được sử dụng vào quá trình sản xuất của rất nhiều giai đoạn như chế tạo giấy, sản xuất vải, công nghiệp dệt – nhuộm,…
- Natri Silicat cũng được sử dụng để sản xuất Silica gel, chất tẩy rửa, kem bột, chất kết dính của que hàn, chất chống cháy, xử lý nước, dùng trong bê tông, xử lý gỗ…
- Sử dụng để thay thế các hóa chất nhằm bảo quản thực phẩm, bởi khi phun thủy tinh lên bề mặt sẽ có khả năng chịu được môi trường nhiệt độ giao động từ 40 – 45 độ C và còn ngăn chặn sự tấn công của tia cực tím.
4. Hướng dẫn sử dụng & bảo quản thủy tinh lỏng đúng cách
Mặc dù Sodium Silicat mang lại nhiều công dụng như trên nhưng chúng lại rất dễ phân hủy mạnh nếu không được sử dụng và bảo quản đúng. Để tránh được những hậu quả không mong muốn, hãy note ngay các lưu ý sau nhé:
4.1 Cách sử dụng an toàn
– Không để thủy tinh nước tiếp xúc với Axit vì nó sẽ phân hủy cực mạnh, gây lãng phí.
– Khi sử dụng natri silicat, bạn phải trang bị những dụng cụ bảo hộ lao động như kính bảo hộ, quần áo bảo hộ, găng tay bảo hộ, … để tránh hóa chất dính lên cơ thể, bảo vệ chính bản thân mình.
– Không để các hóa chất natri silicat tiếp xúc với Flo vì gây ra nguy cơ cháy nổ rất lớn. Đồng thời không để chúng tiếp xúc với các vật liệu nhôm, kẽm, thiếc hoặc các hợp kim khác vì sẽ gây khói dẫn đến cháy nổ rất nguy hiểm.
– Sau khi sử dụng xong, nên bảo quản Sodium Silicat một cách kín để tránh bị phân hủy.
4.2 Cách bảo quản Natri silicat
– Thủy tinh dạng lỏng phải được chứa vào các thùng phi bằng tôn có thể tích 100, 200 lít hoặc các thùng nhựa có thể tích tương tự, có nút đóng chặt. Như vậy mới tránh gây sự tổn thất hoặc các tác nhân bên ngoài khiến chất lượng thủy tinh bị ảnh hưởng.
– Bên cạnh đó, bạn cũng không nên dùng các loại bình bằng chất liệu nhôm, kẽm hoặc thiếc để chứa thủy tinh lỏng.
Câu hỏi thường gặp:
1. Tại sao gọi Sodium Silicat là thủy tinh lỏng?
Thủy tinh lỏng (nước) là tên gọi chung của dung dịch nước chứa natri silicat hoặc kali silicat. Nó có tên như vậy vì về cơ bản nó là thủy tinh (silicon dioxide) trong nước. Khi nước bay hơi, dung dịch đông đặc thành chất rắn thủy tinh.
Giải mã chất rắn vô định hình và những ứng dụng trong đời sống
2. Thủy tinh lỏng mất bao lâu thì khô?
Một lớp mỏng thủy tinh lỏng tiếp xúc với không khí sẽ khô trong khoảng 30 phút. Tuy nhiên, khi ứng dụng thủy tinh lỏng vào chế tạo đồ vật, sẽ cần ít nhất 24 giờ để khô do lượng không khí hạn chế.
3. Thủy tinh lỏng có tan trong nước không?
Natri silicat là chất rắn kết tinh hoặc thủy tinh lỏng không màu, hoặc bột màu trắng. Ngoại trừ những chất giàu silic nhất, thì đa phần thủy tinh lỏng dễ tan trong nước, tạo ra dung dịch kiềm.
4. Natri silicat có an toàn không?
Sodium Silicat không cháy, không nổ và không độc. Tuy nhiên, chúng là vật liệu có tính kiềm, gây nguy hiểm cho da và mắt. Thậm chí gây kích ứng, tiếp xúc có thể xảy ra bỏng hóa chất.
Trên đây là thông tin thủy tinh lỏng là gì và những đặc tính, ứng dụng cũng như lưu ý khi sử dụng. Qua đây chắc các bạn đã nắm rõ hơn về loại vật liệu này để từ đó có thể sử dụng các sản phẩm từ thủy tinh lỏng đúng cách và hiệu quả nhất. Nếu bạn còn bất cứ thắc mắc nào cần tư vấn, vui lòng liên hệ với chúng tôi nhé!
