پتاسیم سیلیکات چیست و چه کاربردهایی دارد؟

پتاسیم سیلیکات چیست؟

پتاسیم سیلیکات ٬ یکی از متداول ترین مواد استفاده شده در محصولات شیمیایی در سراسر جهان است. پتاسیم سیلیکات در قرن نوزده میلادی مورد توجه قرار گرفت. زمانی که کاربرد های نوآورانه و خلاقانه در مواد شوینده ٬ رنگ های چسبنده و مواد نسوز ٬ توسعه یافتند.

فرمول شیمیایی و خواص 

شیشه پتاسیم سیلیکات ٬ ماده ای بی رنگ است که در دمای پایین ذوب می شود و از پتاسیم کربنات و شن سیلیس خالص تشکیل شده و فرمول کلی آن به شکل K2SO4 می باشد.

محلول های پتاسیم سیلیکات ، با استفاده از پتاسیم سیلیکات محلول در آب داغ ، تشکیل می شوند. این امر ، مایعی چسبناک دارای چگالی در محدوده ۱.۳ تا ۱.۴ را ایجاد می کند. نسبت SiO4  به K2O  می تواند بسته به کاربرد آن ، دستکاری و عوض شود.

کاربردهای پتاسیم سیلیکات در زمینه های صنعتی و تولید محصولات کشاورزی از جمله:

• پاک کننده ها.
• کاغذ.
• ساخت و ساز.
• رنگ ها.
• تصفیه آب.
• محصولات صنعتی و مواد خام.
• در تولید کود: این ماده به عنوان کود برای چمن و دیگر محصولات کشاورزی استفاده می شود چرا که منبعی حل نشدنی از سیلیکون و پتاسیم می باشد.
• بهبود فتوسنتز گیاهان.
• کاهش اثرات منفی آلومینیوم ٬ سدیم و منگنز اضافی.
• بهبود رشد ٬ کیفیت و تعداد محصولات کشاورزی.
• افزایش تکثیر گیاهان با بهبود شرایط گرده افشانی و افزایش باروری دانه ی گرده.
• ساخت یک لایه ی شبه آمور (amour) در لایه ی خارجی سلول (دیواره ی سلول) و در نتیجه قوی تر و انعطاف پذیر تر شدن آن.
• مقاومت به آفت به دلیل قوی شدن دیواره های سلولی گیاهی – این امر می تواند باعث افزایش کِشت محصول نیشکر تا ۳۰ درصد ٬ بسته به توان آن ٬ شود.
• صنایع صابون‌سازی.
• پاک‌کننده‌های صنعتی.
• صنایع چسب.
• پایدار سازی پراکسید و کنترل خوردگی.
• کاربردهای پتاسیم سیلیکات در تولید روکش یا پوشش الکترود: پس از انتخاب مواد پوشش، آنها را مخلوط کرده و با اضافه کردن مواد چسبنده (چسب شیشه) به صورت خمیر در می‌آورند. از عوامل چسباننده که باعث خمیری شدن و چسبیدن پوشش روی مغزی می گردند، میتوان به سیلیکات سدیم وسیلیکات پتاسیم و یا چسب نشاسته اشاره کرد. سپس این خمیر از طریق  اکسترود  بر روی میله فولاد کم کربن بصورت یکنواخت پوشانده می‌شود و پس از خشک کردن در کوره پخته می‌شود.
• کنترل خوردگی: جهت جداسازی ذرات چربی و معلق نگه داشتن آنها، جلوگیری از خوردگی و به صورت کلی پتاسیم سیلیکات به عنوان محلول بافر کاربرد دارد.
• برای چند قرن هم سیلیکات‌های مایع و هم متاسیلیکات‌ها به عنوان واحد سازنده در صابون‌ها استفاده می‌شوند. سیلیکات‌های مایع در صابون‌های قالبی و آرایشی برای جلوگیری از ترشیدگی اضافه می‌شوند. در انواع رختشویی‌های تجاری و سلف سرویس‌ها، متاسیلیکات‌ها به عنوان سازنده صابون شناخته شده‌اند.
• این ماده تقریباً بصورت کلی برای اتصال فسفر به صورت لوله های تصویر تلویزیونی سیاه و سفید و همچنین در لوله های تلویزیون با طرح رنگ استفاده می شود. این صفحات فسفر با مخلوط کردن فسفر با یک محلول سیلیکات پتاسیم درجه الکترونی و معرفی این مخلوط را در یک لوله تمیز  پر از محلول رقیق الکترولیت مانند سیلیکات استرانسیم قرار می دهند.                                                                        یک ژل در اطراف ذرات فسفر منفرد تشکیل می شود ، سپس آنها به پایین لوله می رسند. مقاومت پیوند فسفر به شیشه تابعی از غلظت های سیلیس ، اکسید پتاسیم و الکترولیت و همچنین آهن های کمیاب ، خلوص آب ، زمان و دمای ته نشینی است. فیلمهای یکنواخت برخلاف سیلیکات سدیم بدست می آیند که به روشی نامنظم و ناهموار متصل می شوند.
• سیلیکات پتاسیم یک ماده فعال است که به عنوان از بین برنده قارچ و حشره کش استفاده میشود.
• سرکوب کننده کنه ها، مگس های سفید و سایر حشرات.
• این ماده برای استفاده در محصولات کشاورزی ، میوه ها ، آجیل ها ، انگورها ، چمن ها و گیاهان زینتی تأیید شده است.

مضرات پتاسیم سیلیکات

حمل این ماده باید به دقت انجام شود. توصیه شده است که از عینک محافظ و دستکش های لاستیکی استفاده شود ؛ چرا که pH آن ٬ بسیار بالاست.

نحوه تولید سیلیکات پتاسیم:

سیلیکاتهای پتاسیم با استفاده از فرایند کلسیمی تولید می شود که ماسه سیلیس (SiO2) و کربنات پتاسیم (K2CO3) را در دمای (۱۱۰۰-۲۳۰۰ ) درجه فارنهایت تا ۱۵ دقیقه ترکیب می کند. این دو ماده به صورت شیشه در می آیند که می تواند با بخار فشار بالا حل شده و مایع شفاف ، کمی چسبناک تشکیل داده و یا خنک شود و به صورت پودر درآید. دی اکسید کربن از این واکنش تکامل یافته است. محلول را می توان خشک کرد و کریستالهای پودری آبدار از پتاسیم سیلیکات تشکیل داد.

مزایایی که استفاده از سیلیکات پتاسیم برای کشاورزان به همراه دارد:

• مقاومت در برابر تنش های معدنی را فراهم می کند.
• استرس آب و هوایی را کاهش می دهد.
• قدرت را بهبود می بخشد.
• رشد و عملکرد را افزایش می دهد.

تفاوت سیلیکات سدیم و پتاسیم سیلیکات

محلولهای سیلیکات پتاسیم مشابه محلولهای سیلیکات سدیم است. با این حال ، یک تفاوت قابل توجه این است که محلول های پتاسیم سیلیکات تا حدی چسبناک تر از محلول های سیلیکات سدیم مربوطه در غلظت های برابر هستند. اما مانند سیلیکات سدیم ، ویسکوزیته محلول ها تحت تأثیر نسبت ، غلظت و دما قرار می گیرند.