سیلیس یا سیلیسیم دی اکسید sio2 یکی از فراوان ترین کانی های موجود در زمین می باشد که در خانواده کانی های سیلیکاته قرار گرفته است. این ترکیب اکسیدی بخش اعظمی از پوسته زمین را تشکیل داده و معادن متعددی در ایران برای استخراج آن مشغول به فعالیت می باشند. سیلیس که ترکیبی شیمیایی و سفید رنگ می باشد، از واکنش سیلیکون و اکسیژن بدست آمده و در صنعت تصفیه آب و سایر صنایع کاربرد زیادی دارد.

سیلیس چیست؟

سیلیکا یا سیلیسیم دی اکسید حدود 59 درصد از پوسته زمین را تشکیل داده و با نام هایی از قبیل اکسید سیلسیم و سیلیس نیز شناخته شده و بر اساس اندازه دانه ها و درجه خلوص گروه بندی میشوند. تنوع در گروه از کانی ها بسیار زیاد بوده و در حالت کلی می توان گفت، به هر نوع کانی که در ساختمان آنها sio2 موجود باشد اصطلاحا سیلیس گفته میشود.

سیلیسیم اکسید

پودر سیلیس چیست؟

سیلیس از نظر اندازه ذرات دارای تنوع زیادی بوده و با توجه به کاربرد مورد نظر می توان گزینه مناسب را انتخاب نمود. در برخی از صنایع نیاز به سیلیس با اندازه های بسیار کوچک می باشد و با دستگاه سنگ پودر می شود. پودر سیلیس بیشترین کاربرد را در تولید قالب های ریخته گری و ساخت بدنه کوره ها داشته و برای تصفیه آب به ندرت از آن استفاده میشود.

سیلیس خوراکی چیست؟

سیلیس علاوه بر صنعت، در تولید مواد غذایی و داروسازی نیز کاربرد گسترده ای داشته و البته تفاوت هایی در مشخصات شیمیایی و فیزیکی آنها وجود دارد. سیلیس های صنعتی برای سلامتی بدن ضرر زیادی دارند و نوع خوراکی کاملا متفاوت با این محصولات است. از مهم ترین ویژگی ها و خواص سیلیس های خوراکی می توان به بهبود سیستم ایمنی بدن اشاره نمود.

ساختار سیلیس

در ساختار سیلیس، 4 قطب آزاد وجود دارد و به همین دلیل قدرت واکنش پذیری در آن در سطح بالایی قرار دارد. مدل و ساختار این مواد بر اساس مدل لوویس ارائه شده و چهار وجهی می باشد.

دانه بندی سنگ سیلیس

یکی از مهم ترین فاکتورها در انتخاب و خرید سیلیسیم دی اکسید، اندازه دانه ها و قطر آنها می باشد. بر همین اساس 4 گروه دانه بندی پرکاربرد برای این مود ارائه میشود که عبارتند از:

  • سیلیس با دانه بندی 5-8 میلی متر
  • سیلیس با دانه بندی 3 تا 5 میلی متر
  • سیلیسیم دی اکسید با دانه بندی 2 تا 3 میلی متر
  • سیلیسیم دی اکسید با دانه بندی یک تا دو میلی متر

انواع سیلیس (سیلیسیم دی اکسید)

سیلیکای استخراج شده از معادن بر اساس ترکیبات و ساختمان کانی دارای انواع مختلفی بوده و هر یک کاربردهای متفاوتی دارند. از کانی های خانواده سیلیکاته می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

  • کوارتز: سنگ کوارتز ترکیبی از sio4 می باشد که در آن هر سیلیکون با 4 اکسیژن متصل بوده و ساختاری لوزی شکل دارد. این سنگ ها از جمله پلی مورف های سیلیس بوده و سختی بسیار بالایی دارند. لازم به ذکر است که کوارتز بعد از فلدسپات دومین کانی رایج در پوسته زمین می باشد.
  • فلینت: ترکیبی از بلوارهای کوارتز بوده و رنگ آنها قهوه ای روشن و در برخی موارد نیز خاکستری می باشد. فلینت ها از خانواده سیلیکا می باشند که در اعماق دریا ته نشین شده اند. این سنگ ها به سنگ چخماق یا آتش زنه نیز معروف می باشند.

علاوه بر ساختار کانی، بر اساس درجه خلوص نیز می توان این سنگ ها را در گروه های مختلفی تقسیم بندی نمود که بر قیمت و کاربرد آنها نیز تاثیرگذار هستند. با توجه به میزان خلوص و ناخالصی های موجود در این کانی ها می توان آنها را در انواع ممتاز، درجه یک و دو و سیلیس آمورف تقسیم بندی نمود. همان طور که مشخص است، نوع ممتاز بالاترین درجه خلوص را داشته و بیشتر برای تولید پشم شیشه و لعاب دادن کاشی و سرامیک مورد استفاده قرار میگیرد.

سیلیس های درجه یک با توجه به میزان ناخالصی های موجود در آنها در فیلتراسیون های آب و همچنین سندبلاست و ریخته گری مورد استفاده قرار میگیرند. از نوع درجه دو این سنگ ها در ساخت آجر و ماسه های آهکی استفاده میشود و درجه ناخالصی آنها نسبت به دو نوع ممتاز و درجه یک بیشتر است.

انواع سیلیس

کاربرد سیلیس در تصفیه آب

یکی از اصلی ترین موارد مصرف سیلیس در صنعت تصفیه آب می باشد که تاثیر بالایی در حذف آلاینده ها و ذرات معلق در آب دارند. از جمله موارد کاربرد این سنگ ها می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

سیلیس در سختی گیر رزینی

حذف یون های فلزات سنگین در آب از قبیل کلسیم و منیزیم که منجر به افزایش درجه سختی آب می گردد، به شیوه های مختلفی انجام میشود که از جمله آنها می توان به سختی گیرهای رزینی اشاره نمود. در سختی گیر رزینی به دلیل فرار بودن دانه های رزین، آنها را بر روی بستر سیلیس قرار می دهند. علاوه بر جلوگیری از فرار و از هم پاشیدن لایه رزینی، گذر آب از لا به لای دانه های سیلیس منجر به جداسازی ذرات معلق در آب می گردد و امکان عبور آنها از میان ذرات ریز سیلیکا وجود نخوهد داشت.

سیلیس در فیلتر شنی

از دیگر موارد کاربرد این کانی ها می توان به استفاده از آنها در فیلترهای شنی اشاره نمود. فیلتر شنی نوعی مخزن می باشد که از شیرهای ورودی و خروجی تشکیل شده و در داخل آن فیلتر و نازل پوشیده شده با دانه های شن و سیلیس قرار گرفته اند. گذر آب از روی بستر شنی باعث میشود تا ذرات معلق و آلاینده های موجود در آن امکان عبور از این بستر را پیدا نکنند و آب با کیفیت بالا از شیرهای خروجی تخلیه گردد. با توجه به اینکه استفاده مداوم از فیلتر شنی به مرور منجر به انباشته شدن توده زیادی از ذرات آلاینده بر روی بستر شنی شوند، به همین دلیل به شیوه های مختلفی از قبیل شستشوی معکوس دانه های سیلیس پاکسازی میشوند.

کاربرد سیلیس در تصفیه آب

کاربرد سیلیس در ساخت سرامیک و کاشی

با توجه به مقاومت بسیار زیاد دانه های سیلیس در برابر ضربه و حرارت، در تولید سرامیک کاربرد زیادی دارند. به عنوان مثال، از مهم ترین موارد کاربرد سیلیس در ساخت سرامیک و کاشی می توان به شیشه ای کردن سطح آنها اشاره نمود. این دانه ها پس از ذوب کاملا شفاف و شیشه ای شده و به عنوان لعاب می توان از آنها استفاده نمود. علاوه بر جلوه ظاهری منحصر به فرد، این مواد در مقاوم شدن سطح سرامیک در برابر ضربه و فشار و نوسانات دمایی نقش موثری دارد.

کاربرد سیلیس در تولید چسب کاشی

برای اتصال کاشی و سرامیک در نمای داخلی و سطوح مختلف از چسب های مخصوصی استفاده میشود. این چسب ها قدرت چسبندگی و مقاومت بسیار بالایی داشته و امکان نفوذ نم و رطوبت در آنها پایین است. به همین دلیل به خوبی کاشی و سرامیک را به سطح مورد نظر متصل نموده و با بارش باران و برف امکان جدا شدن آنها وجود ندارد. سیلیس در تولید چسب کاشی کاربرد زیادی داشته و منجر به افزایش قدرت چسبندگی چسب میشود.

کاربرد سیلیس در تولید آجر ماسه آهکی

مقاومت بسیار زیاد دانه های سیلیس در برابر ضربه و همچنین دمای ذوب 1470 درجه سانتی گراد آنها دو دلیل مهم برای استفاده از سیلیس در تولید آجر ماسه آهکی به شمار می رود. استفاده از این مواد در تولید آجر باعث میشود نمای ساختمان در برابر آتش سوزی مقاومت بالایی داشته و آجرها کاملا نسوز باشند. همچنین لازم به ذکر است، مواد اسیدی موجود در باران در شهرهای آلوده و غیره نمی توانند بر کیفیت این آجرها اثر منفی ایجاد کنند.

کاربرد سیلیس در بتن و سیمان

سیلیس دارای محدوده انبساط پایینی بوده و قدرت چسبندگی آن نیز در سطح بالایی قرار دارد. به همین دلیل از این مواد در گروت ریزی و ساخت پل و کانال های آبی استفاده میشود. به طوریکه افزایش و کاهش دما تاثیر منفی بر روی بتن ایجاد نمی کند و منجر به ترک و شکستگی در آنها نخواهد شد. همچنین لازم به ذکر است، سیلیس از خوردگی آرماتورهای به کار رفته در ساختمان توسط بتن و سیمان جلوگیری می کند و منجر به افزایش استحکام بنا و طول عمر آن میشود.

کاربرد سیلیسیم دی اکسید در صنعت ریخته گری

همان طور که اشاره شد، سیلیس دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر افزایش دما بوده و تا 1470 درجه سانتی گراد تاثیری بر ساختار آن ایجاد نمیشود. به همین دلیل سیلیس در صنعت ریخته گری برای تولید قالب اصلی کاربرد دارد. علاوه براین، از این کانی ها در تولید بدنه کوره های ریخته گری نیز استفاده میشود و کیفیت آنها در سطح بسیار بالایی قرار دارد.

کاربرد سیلیس در صنعت شیشه سازی

اصلی ترین ماده اولیه مورد استفاده در تولید شیشه، سیلیس می باشد. سیلیس پس از حرارت دهی در کوره های مخصوص ذوب شده و به ماده ای شفاف و بی رنگ تبدیل میشود. این مواد در قالب های مخصوص قرار گرفته و در نهایت با فشار هوا به شکل مورد نظر تبدیل میشود. با این روند انواع ظروف شیشه ای و شیشه های مورد استفاده برای ساختمان سازی و غیره تولید میشود. سیلیس در صنعت شیشه سازی باید درجه خلوص بالایی داشته باشد، در غیر این صورت رنگ شیشه کدر و نامرغوب خواهد شد.

کاربرد سیلیس در سندبلاست

سندبلاست به ایجاد خراشیدگی روی سطوح شیشه ای، فلزی گفته میشود که منجر به مات شدن آن خواهد شد. از دیگر موارد کاربرد سیلیس در سندبلاست شیشه و فلز می باشد. دانه های بسیار ریز این کانی ها با فشار زیاد به سطح مورد نظر برخورد کرده و پس از ایجاد خراش، آن را مات می کند.

قیمت سیلیس (سیلیسم اکسید)

در نرخ گذاری و تعیین قیمت سیلیس عوامل متعددی تاثیرگذار می باشند که از مهم ترین آنها می توان به درجه خلوص اشاره نمود. هر چه مقدار ناخالصی ها در ساختار این کانی ها بیشتر باشد، قطعا قیمت آنها نیز ارزان تر خواهد بود. علاوه براین، اندازه این ذرات نیز می تواند بر قیمت نهایی آنها موثر باشد. از جمله اندازه های رایج ذرات سیلیکا که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند می توان به 2.5 تا 20 میلیمتر اشاره نمود. همچنین لازم به ذکر است که برخی از نمونه های سیلیس وارداتی می باشند که به شدت تحت تاثیر نوسانات ارز قرار گرفته و قیمت گران تری نسبت به نوع داخلی دارند.

ارسال نظر