Silica Gel – SiO2 là gì?

Silica Gel – SiO2 là gì? Silicol, còn được biết đến với các tên gọi khác như silica gel hoặc gel silica, là dạng gel của silic dioxide (SiO₂). Silicol có tính chất đặc biệt là khả năng hấp thụ và giữ lại nước hoặc các dung môi khác. Nó thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất chất tẩy rửa, xử lý nước, sản xuất dược phẩm, và trong ngành bảo quản thực phẩm.

• Công thức hóa học: SiO₂·nH₂O (với n là số phân tử nước trong gel).
• Tên gọi khác: Silica gel, Gel silica, Silic dioxide gel
• Ngoại quan: Tùy thuộc vào trạng thái và ứng dụng, công thức hóa học của silicol có thể thay đổi. Trong nhiều trường hợp, silicol tồn tại dưới dạng các hạt gel có khả năng hấp thụ nước hoặc các dung môi khác.
• Xuất xứ: Trung Quốc

Phương pháp sản xuất Silica Gel – SiO2 là gì?

Phương pháp sản xuất Silicol (Silica gel) chủ yếu dựa trên phản ứng hóa học giữa các hợp chất chứa silicon và các dung môi như axit hoặc kiềm. Dưới đây là các phương pháp sản xuất chính:

1. Phương pháp Axit Hóa (Acid-Catalyzed Process)

• Nguyên liệu: Silicat natri (Na2SiO3) và axit (thường là axit sulfuric H2SO4).
• Quy trình: Silicat natri (Na2SiO3) được phản ứng với axit sulfuric để tạo ra gel silica.
  • Phản ứng: Na2SiO3+H2SO4→SiO2+Na2SO4+H2O
  • Phản ứng tạo ra gel silica (SiO₂) và natri sulfate (Na₂SO₄). Sau đó, gel silica này được lọc, rửa sạch, và làm khô để thu được silica gel.

2. Phương pháp Kiềm Hóa (Alkaline-Catalyzed Process)

• Nguyên liệu: Silicat natri (Na2SiO3) và dung dịch kiềm (thường là NaOH hoặc KOH).
• Quy trình: Tương tự phương pháp axit hóa, nhưng thay vì sử dụng axit sulfuric, các dung dịch kiềm được sử dụng để chuyển hóa silicat natri thành gel silica.
  • Phản ứng: Na2SiO3+2NaOH+H2O→2Na2SiO3⋅H2O
  • Sau đó, gel silica được rửa sạch, lọc, và làm khô để tạo thành sản phẩm cuối cùng.

3. Phương pháp Tạo Gel từ Dung dịch Silicat (Silicate Solution Gelation)

• Nguyên liệu: Dung dịch silicat (Na2SiO3) và axit (HCl hoặc H2SO4).
• Quy trình: Dung dịch silicat được trộn với axit để tạo ra gel silica.
  • Phản ứng: Na2SiO3+HCl→SiO2+NaCl+H2O
  • Sau đó, gel silica được rửa sạch, tách lọc, và làm khô.

4. Phương pháp Sol-Gel (Sol-Gel Process)

• Nguyên liệu: Silicat hoặc alkoxysilane (chẳng hạn như tetramethoxysilane – TMOS hoặc tetraethoxysilane – TEOS).
• Quy trình: Phương pháp sol-gel là một kỹ thuật phức tạp hơn. Trong đó các alkoxysilane phản ứng với nước hoặc axit để hình thành một gel silica. Quá trình này cho phép kiểm soát kích thước và hình dạng của các hạt silica, cho phép tạo ra các sản phẩm với đặc tính khác nhau, từ các hạt mịn đến gel có độ xốp cao.
  • Phản ứng: (Si(OC2H5)4)+4H2O→SiO2+4C2H5OH
  • Gel silica sau khi hình thành sẽ được sấy khô, tạo thành các hạt silica có độ xốp cao.

5. Phương pháp Thuỷ Phân Silicat (Hydrolysis Method)

• Nguyên liệu: Tetramethoxysilane (TMOS) hoặc Tetraethoxysilane (TEOS).
• Quy trình: Phương pháp này sử dụng sự thủy phân của các hợp chất alkoxysilane trong môi trường nước để tạo ra gel silica. Các phân tử silica sẽ hình thành dưới dạng gel, sau đó được sấy khô hoặc nung để tạo ra silica gel cuối cùng.
  • Phản ứng: Si(OC2H5)4+4H2O→SiO2+4C2H5OH
  • Silica gel thu được sẽ có các đặc tính khác nhau tùy thuộc vào quy trình sản xuất và các điều kiện như nhiệt độ và độ pH.

6. Phương pháp Đốt (Burning Process)

• Nguyên liệu: Silicat (như natri silicat) được đốt trong các lò nung với điều kiện nhiệt độ cao.
• Quy trình: Silicat bị phân hủy ở nhiệt độ cao tạo thành silica (SiO2) và các hợp chất phụ như oxit natri (Na2O).
  • Sau quá trình đốt, silica thu được sẽ ở dạng khô và có khả năng hấp thụ nước hoặc các chất khác.

Nguyên liệu sản xuất Silica Gel – SiO2 là gì?

1. Silicat

• Silicat natri (Na₂SiO₃): Đây là một trong những nguyên liệu phổ biến nhất trong sản xuất silica gel. Silicat natri có thể được tạo ra từ cát silica (SiO₂) và natri cacbonat (Na₂CO₃) qua quá trình nung nóng.
  • Phản ứng: SiO2+Na2CO3→Na2SiO3+CO2
• Silicat kali (K₂SiO₃): Tương tự như silicat natri, nhưng sử dụng kali cacbonat (K₂CO₃) thay vì natri cacbonat. Silicat kali ít phổ biến hơn nhưng cũng có thể được dùng trong một số ứng dụng đặc biệt.

2. Axit

• Axit sulfuric (H₂SO₄): Thường được sử dụng trong phương pháp axit hóa để chuyển đổi silicat thành silica. Axit sulfuric phản ứng với silicat natri để tạo ra silica gel.
  • Phản ứng: Na2SiO3+H2SO4→SiO2+Na2SO4+H2O
• Axit clohidric (HCl): Cũng có thể được sử dụng trong quá trình tạo gel silica từ silicat natri hoặc các hợp chất chứa silicon khác.

3. Dung dịch kiềm

• Natri hydroxide (NaOH): Trong một số quy trình sản xuất silica gel, natri hydroxide được dùng để phản ứng với silicat, tạo ra các hợp chất silica cần thiết cho quá trình tạo gel.
• Kali hydroxide (KOH): Cũng tương tự như NaOH, kali hydroxide có thể dùng để xúc tác phản ứng với silicat.

4. Alkoxysilane (Silane compounds)

• Tetramethoxysilane (TMOS) và Tetraethoxysilane (TEOS): Đây là những hợp chất chứa silicon được sử dụng trong phương pháp sol-gel. Một kỹ thuật đặc biệt để tạo silica gel có độ xốp cao và cấu trúc hạt đặc biệt.
  • Phản ứng: Si(OC2H5)4+4H2O→SiO2+4C2H5OH

5. Nước (H₂O)

• Nước: Là thành phần không thể thiếu trong nhiều quy trình, đặc biệt là trong phương pháp thủy phân khi sử dụng alkoxysilane hoặc khi thực hiện các phản ứng giữa silicat và axit hoặc kiềm.

6. Các chất phụ gia khác

• Chất tạo độ xốp (porosity agents): Một số chất phụ gia có thể được thêm vào để điều chỉnh độ xốp của silica gel, ví dụ như các hợp chất hữu cơ hoặc khoáng chất khác. Những chất này giúp kiểm soát kích thước hạt và độ xốp của gel silica.

Phân bố Silica Gel – SiO2 

1. Trung Quốc: Là quốc gia sản xuất silica gel lớn nhất thế giới. Silica gel Trung Quốc được sử dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệp hóa chất, dược phẩm, thực phẩm và điện tử.
2. Ấn Độ: Cũng là một quốc gia sản xuất silica gel lớn, đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Silica gel ở Ấn Độ được sử dụng nhiều trong thực phẩm, dược phẩm và hóa chất.
3. Hoa Kỳ: Các công ty lớn như Grace và Cabot sản xuất silica gel để phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Silica gel tại Hoa Kỳ ứng dụng trong thực phẩm, dược phẩm và lọc dầu.
4. Châu Âu: Các quốc gia như Đức, Pháp, Anh có nhu cầu lớn về silica gel trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, và điện tử.
5. Nhật Bản: Là thị trường tiêu thụ silica gel lớn, đặc biệt trong ngành điện tử, thực phẩm và dược phẩm.
6. Hàn Quốc: Tiêu thụ nhiều silica gel cho ngành điện tử và hóa chất.
7. Brazil và Mỹ Latinh: Silica gel được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và hóa chất.

Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất Silica Gel – SiO2 Trung Quốc của KDCCHEMICAL hãy liên hệ ngay số Hotline 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.