Sipernat – Precipitated Silica là gì? Cấu tạo, tính chất và ứng dụng?

Tính chất hóa học

• Tính axit: Sipernat có tính axit nhẹ với độ pH trong dung dịch nước từ 6 đến 8. Tuy nhiên, nó không có tính axit mạnh như các axit vô cơ. Và không gây phản ứng mạnh với nhiều chất khác trong môi trường trung tính hoặc kiềm.
• Không tan trong nước: Sipernat – Precipitated Silica không hòa tan trong nước hoặc hầu hết các dung môi. Nhưng nó có thể hấp thụ nước và các chất lỏng khác do cấu trúc xốp của nó.
• Khả năng hấp thụ: Với diện tích bề mặt lớn (lên đến 500 m²/g). Sipernat có khả năng hấp thụ mạnh mẽ các chất lỏng, đặc biệt là nước và dầu. Điều này giúp nó duy trì trạng thái khô ráo và tránh sự hình thành vón cục trong nhiều sản phẩm.
• Không phản ứng với nhiều hóa chất: Silica kết tủa tương đối ổn định và không phản ứng mạnh với nhiều hóa chất thông thường. Nhưng có thể phản ứng với kiềm mạnh (như natri hydroxide) hoặc axit mạnh (như axit fluoric). Tạo ra các muối silic hoặc silica hòa tan.
• Tính trơ hóa học: Silica kết tủa khá trơ với các chất hóa học khác trong điều kiện thông thường. Giúp nó không tham gia vào các phản ứng hóa học dễ dàng.

Cấu tạo của Sipernat – Precipitated Silica

1. Chất cơ bản: Silicon Dioxide (SiO₂)

• Công thức hóa học: SiO₂
• Cấu trúc: Silicon dioxide là một mạng tinh thể hoặc mạng vô định hình (amorphous). Trong trường hợp của Sipernat – Precipitated Silica, silica thường tồn tại dưới dạng vô định hình, với các hạt silica nhỏ và có khả năng tạo cấu trúc mạng mở, lỗ rỗng, với diện tích bề mặt rất lớn.

2. Cấu trúc vô định hình (Amorphous Structure)

• Mạng lưới phân tử: Sipernat không có cấu trúc tinh thể rõ ràng mà có cấu trúc vô định hình, tức là các nguyên tử silica (SiO₂) không được sắp xếp theo một mô hình lặp lại đều đặn như trong các chất silica tinh thể (ví dụ, thạch anh).
• Lỗ rỗng: Cấu trúc vô định hình của Sipernat tạo ra các lỗ rỗng (pores) nhỏ trên bề mặt của các hạt silica. Các lỗ rỗng này đóng vai trò quan trọng trong khả năng hấp thụ và giữ các chất như nước, dầu, hay các phân tử khác, giúp cải thiện khả năng phân tán trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

3. Diện tích bề mặt lớn

• Diện tích bề mặt riêng: Sipernat có diện tích bề mặt rất lớn (từ 100 m²/g đến 500 m²/g hoặc cao hơn tùy thuộc vào loại và quy trình sản xuất). Diện tích bề mặt lớn này giúp tăng khả năng tương tác với các chất khác, hỗ trợ các quá trình phân tán, chống đông vón, và làm đầy trong nhiều ứng dụng.

4. Lỗ rỗng và tính chất hấp thụ

• Lỗ rỗng: Các hạt silica trong Sipernat có cấu trúc rỗng bên trong, giúp tăng khả năng hấp thụ các chất lỏng hoặc khí, đặc biệt là nước và dầu. Điều này làm cho Sipernat trở thành chất chống vón hiệu quả trong các sản phẩm cần duy trì độ khô ráo và ngăn ngừa sự kết tụ.

5. Mật độ thấp

• Mật độ: Sipernat có mật độ thấp, thường dao động trong khoảng 0.1 – 0.6 g/cm³, nhờ vào cấu trúc lỗ rỗng và vô định hình. Điều này làm cho Sipernat có thể phân tán dễ dàng trong các sản phẩm.

Ứng dụng của Sipernat – Precipitated Silica

Chống đông vón trong cao su:

• Ngăn chặn sự kết tụ trong quá trình chế biến cao su, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm.

Chất chống vón trong thực phẩm:

• Giữ cho các sản phẩm bột như gia vị, sữa bột luôn khô ráo, không bị vón cục.

Chất chống vón trong mỹ phẩm:

• Ổn định kết cấu và ngăn ngừa sự tách lớp trong các sản phẩm mỹ phẩm như kem dưỡng da và kem chống nắng.

Chất xúc tác trong tổng hợp hóa học:

• Tăng diện tích bề mặt để xúc tác các phản ứng hóa học trong ngành polymer và nhựa.

Phụ gia trong sơn và mực in:

• Cải thiện độ đồng nhất và khả năng phân tán của các thành phần trong sơn và mực in.

Chống vón trong dược phẩm:

• Giúp các dược phẩm dạng bột không bị kết tụ, cải thiện tính ổn định và dễ sử dụng.

Chất độn trong nhựa:

• Tăng độ bền cơ học và cải thiện tính chất của nhựa trong quá trình sản xuất.

Ứng dụng trong gốm sứ:

• Tăng cường tính bền và chống ẩm cho sản phẩm gốm sứ trong quá trình nung.