Fumed Silica hay được còn được gọi là SiO2. Đây là hợp chất hóa học quen thuộc với chúng ta. Nhưng mọi người có thực sự hiểu Fumed Silica là gì và cấu tạo, tính chất và ứng dụng của nó như thế nào trong đời sống? Bài viết sau đây sẽ giải thích rõ hơn về hợp chất này cho mọi người tìm hiểu chi tiết.
Fumed Silica là gì?
Fumed Silica (SiO2) là một loại silica vô định hình. Được tạo ra thông qua quá trình đốt cháy silica ở nhiệt độ cao trong môi trường oxy. Với cấu trúc hạt mịn và diện tích bề mặt lớn. Fumed Silica có khả năng hấp thụ rất tốt và tạo ra các liên kết chéo. Giúp cải thiện tính chất cơ lý của các vật liệu. Đây là một trong những hóa chất chống lắng chảy phổ biến, được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Chức năng chính của Fumed Silica là tăng độ nhớt và ổn định cho các sản phẩm lỏng. Giúp ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn hoặc tách lớp. Điều này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng. Ví dụ như sơn, mực in, keo dính, cao su, và các chế phẩm mỹ phẩm hay dược phẩm. Fumed Silica có thể tạo ra các sản phẩm đồng nhất và giúp duy trì tính ổn định lâu dài. Đặc biệt trong các sản phẩm chứa thành phần dầu hoặc chất lỏng có xu hướng phân lớp.
Ngoài ra, Fumed Silica còn được sử dụng để cải thiện tính chất cơ học của các vật liệu. Ví dụ như độ bền kéo, độ dẻo và khả năng chống thấm. Sản phẩm này cũng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chế biến thực phẩm, dược phẩm. Và các ngành công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử nhờ khả năng kiểm soát độ nhớt và ổn định sản phẩm.
2. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của Fumed Silica?
Vậy Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của Fumed Silica?
Tính chất Fumed Silica
Tính chất vật lý
- Màu sắc: Fumed Silica thường có màu trắng hoặc màu trắng ngà, tùy vào độ tinh khiết và quy trình sản xuất.
- Khối lượng riêng: Fumed Silica có khối lượng riêng thấp, thường dao động từ 0.05 đến 0.15 g/cm³. Nhờ vào cấu trúc hạt mịn và diện tích bề mặt lớn.
- Hình dạng: Fumed Silica có dạng hạt mịn, vô định hình, với các hạt nhỏ li ti có kích thước từ 5 đến 50 nanomet, tạo thành các cụm hạt liên kết với nhau.
- Độ nhớt: Do cấu trúc đặc biệt của các hạt silica. Fumed Silica có khả năng gia tăng độ nhớt và độ ổn định của các hệ lỏng. Giúp ngăn ngừa sự tách lớp hoặc lắng cặn.
Tính chất hóa học
- Tính bền vững cao: Fumed Silica là một oxit kim loại rất bền và ổn định về mặt hóa học. Nó không phản ứng với hầu hết các dung môi, axit và kiềm. Điều này giúp nó duy trì tính ổn định trong nhiều môi trường khác nhau.
- Khả năng chống oxi hóa: SiO2 là một chất chống oxi hóa hiệu quả, không bị ảnh hưởng bởi sự oxi hóa trong điều kiện bình thường. Điều này làm cho Fumed Silica có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị phân hủy.
- Tính không hòa tan: Fumed Silica không hòa tan trong nước, axit (trừ HF – axit hydrofluoric), hay các dung môi hữu cơ thông thường. Vì vậy nó không tham gia vào các phản ứng hóa học khi tiếp xúc với những chất này.
- Tính kỵ nước: Fumed Silica có khả năng được biến tính thành dạng kỵ nước (hydrophobic). Bằng cách xử lý bề mặt với các nhóm hữu cơ. Giúp cải thiện khả năng kháng nước và dầu trong các ứng dụng công nghiệp.
- Khả năng hấp phụ: Do diện tích bề mặt rất lớn, Fumed Silica có khả năng hấp thụ các phân tử nước, dầu và các hợp chất hữu cơ khác. Làm tăng độ nhớt và ổn định của các sản phẩm lỏng.
- Khả năng tác dụng với axit mạnh: Fumed Silica có thể phản ứng với axit mạnh như axit hydrofluoric (HF), tạo thành các hợp chất silicat.
Cấu tạo của Fumed Silica
1. Cấu trúc phân tử:
- Chất nền chính: Fumed Silica chủ yếu là SiO₂ (silicon dioxide), tức là silica nguyên chất. Đây là hợp chất hóa học bao gồm các nguyên tử silicon (Si) và oxy (O) liên kết với nhau trong một cấu trúc mạng ba chiều.
- Liên kết: Các nguyên tử silicon trong Fumed Silica liên kết với nhau bằng các liên kết oxi (Si-O), tạo thành một mạng lưới siêu mịn và lỏng lẻo.
2. Hình dạng cấu trúc:
- Fumed Silica có hình dạng xơ (fibrous) hoặc hạt vi mô (nanoparticle), với kích thước hạt rất nhỏ, thường từ 7 đến 40 nm. Các hạt silica này không kết dính chặt chẽ mà thay vào đó liên kết với nhau thành các cụm (agglomerates) hoặc mạng lưới không gian ba chiều.
- Mật độ hạt của Fumed Silica rất thấp, giúp tạo ra khả năng hút ẩm cao và diện tích bề mặt riêng rất lớn (khoảng 100 m²/g trở lên).
3. Bề mặt hạt:
- Bề mặt của Fumed Silica có tính chất không đồng nhất, chứa nhiều nhóm hydroxyl (-OH). Làm cho nó có khả năng tương tác tốt với các phân tử khác. Đặc biệt trong các hệ lỏng hoặc hỗn hợp polymer.
- Các nhóm hydroxyl này làm cho Fumed Silica dễ dàng tương tác với các chất khác trong công thức. Tạo ra tính ổn định cho các sản phẩm như sơn, keo, nhựa, và mực in.
4. Cấu trúc mạng lưới:
- Fumed Silica có thể hình thành các mạng lưới ba chiều với các liên kết vật lý giữa các hạt silica. Điều này giúp tạo ra một cấu trúc thưa mà vẫn vững chắc. Giúp làm đặc các dung dịch và duy trì độ ổn định của sản phẩm.
Ứng dụng của Fumed Silica
- Tăng độ nhớt: Dùng trong sơn, mực in, keo dán để kiểm soát độ đặc và ngăn ngừa sự lắng đọng.
- Chất chống lắng chảy: Giúp ổn định các sản phẩm dạng bột, như gia vị, bột trộn sẵn và trong các sản phẩm thực phẩm.
- Cải thiện độ ổn định: Trong các sản phẩm nhựa, cao su, chất dẻo, giúp cải thiện độ bền và khả năng chống mài mòn.
- Sản phẩm mỹ phẩm: Tăng cường kết cấu mịn màng cho kem dưỡng da, phấn phủ, son môi.
- Chất độn và phụ gia trong dược phẩm: Duy trì độ đồng nhất trong viên nén, viên nang và bột thuốc.
Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất cũng như tìm hiểu Fumed Silica là gì và cấu tạo, tính chất và ứng dụng của nó như thế nào trong đời sống hãy liên hệ ngay số Hotline 0961.951.396 – 0867.883.818 hoặc truy cập trực tiếp website KDCCHEMICAL.VN để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.
