انواع سیلیکاژل و کاربرد آنها

تعریف سیلیکاژل

شاید تاکنون با بسته های کاغذی موجود در جعبه های کفش مواجه شده اید و از خود پرسیده اید که این ماده چیست و چه کاربردی دارد. در واقع این بسته ها حاوی ماده رطوبت گیر سیلیکاژل هستند. سیلیکاژل ماده ای پلیمری(بسپار) متخلخل و سه‌بعدی بوده که متشکل از واحدهای چهاروجهی دی‌ اکسید سیلیسیم می باشد.

اکثر جاذب‌ها موادی با تخلخل زیاد هستند و جذب سطحی عمدتا روی دیواره حفره‌ها یا مکان‌های مشخصی در داخل ذرات انجام می‌شود. در بسیاری از موارد اجزای جذب شونده به اندازه کافی محکم نگه داشته می‌شوند تا جداسازی کامل آن جز از سیال همراه با جذب بسیار کم سایر اجزا ممکن باشد آنگاه می توان احیای جاذب را انجام داد تا ماده جذب شده به صورت غلیظ یا تقریبا خالص به دست آید.

شکل زیر نشان دهنده نوع پیوندهای این ماده می باشد که از نظر ساختاری در سیلیکاژل‌ها هر اتم سیلیکون با چهار اتم اکسیژن احاطه شده است و شکل فضایی چهار وجهی را تشکیل می‌دهند. در سطح سیلیکاژل، ظرفیت‌های آزاد اکسیژن یا به اتم را تشکیل Si-O-H هیدروژن متصلند و گروه‌های سیلانول می‌دهند و یا به اتم سیلیکون متصلند و گروه‌های سیلوکسان را به وجود آورده اند.

انواع سیلیکاژل

سیلیکاژل ها دارای رنگ بندی متفاوت مانند آبی، نارنجی و بیرنگ می باشند.

• سیلیکاژل بی رنگ: به جهت فاقد رنگ بودن سیلیکاژل بی رنگ تشخیص فعال بودن آن پس از جذب رطوبت کار آسانی نمی باشد. برای این منظور می توان از کارت نشانگر رطوبت استفاده نمود.
• سیلیکاژل آبی: سیلیکاژل آبی از ترکیب سیلیکاژل با نمک کبالت حاصل می شود. سیلیکاژل آبی در حالت فعال و در حالت غیرفعال یا همان اشباع به رنگ صورتی تبدیل می گردد. از سیلیکاژل آبی در مواردی که نسبت به رطوبت هوا از حساسیت بیشتری برخوردار هستند استفاده می گردد چون با غیرفعال شدن یا به عبارتی اشباع شدن آن به وضوح قابل تشخیص می باشد. استفاده از این محصول در صنایع غذایی و دارویی توصیه نمی گردد. احیا این محصول در دمای 120 درجه سانتیگراد انجام می شود.
• سیلیکاژل نارنجی: سیلیکاژل نارنجی نوع برتر سیلیکاژل است و به تازگی جایگزین سیلیکاژل آبی به جهت عدم استفاده از نمک کبالت، به عنوان عامل ترکیبی شده و از ایجاد آلودگی در محیط زیست جلوگیری می کند. این سیلیکاژل نارنجی بعد از اشباع، به رنگ نارنجی کمرنگ و یا سبز تیره تبدیل می گردد. برای احیا آن می توان از دمای 110 درجه سانتیگراد استفاده کرد. از این نوع سیلیکاژل در صنایعی که ارتباط مستقیم با محصولات دارد به راحتی می توان استفاده نمود.

• دسته اول: گلوله های روشن متخلخل با قطر روزنه های 2.5nm که به منظور خشک کردن سطوح مختلف و نیز به عنوان کاتالیست حامل، جذب کننده و جداکننده در فشارهای متغیر استفاده می شود.

• دسته دوم: گلوله های شفاف سفید رنگ با قطر منافذ 4.5nm تا  7nmکه برای کاربرد خشک کردن مایعات و همچنین به عنوان کاتالیست حامل استفاده می شود.

• دسته سوم: ماده‌ای شفاف و دارای تخلخل که برای ساخت بسته سیلیکا ژل بعنوان ماده اولیه استفاده می شود.

کاربردهای سیلیکاژل

این ماده با کاربرد جذب گازها و بخارهای سمی در جنگ جهانی اول استفاده می‌شده است و برای اولین بار توسط شیمیدان امریکایی والتر پاتریک تولید شد. از سیلیکاژل به طور گسترده‌ای برای تولید محصولات مختلف استفاده می‌شود. به عنوان مثال از این ماده در جذب سطحی ، منابع غذایی ، خوراک ، حفاظت گیاه ، پوشش ، خمیردندان ، لاستیک و محصولات لاستیکی صنعت ، رزین ، پلی استر غیر اشباع ، بسته بندی ، دارویی و آزمایشگاهی ، حمل و نقل ، تجهیزات و وسایل مخابراتی و الکترونیکی و کامپیوتری ، آثار باستانی و موزه ها ، تولید گازهای صنعتی ، نیروگاهها و شبکه های توزیع نیروی برق ، تجهیزات نظامی، چرم و فرآورده های پوستی، کتاب و کاغذ و نسخه خطی، آثار چوبی، انواع پارچه ها و بافته ها - استخوان، عاج و شاخ حیوانات – انواع فلزات – سنگ و سرامیک - عکس و نوار – ادوات و آلات موسیقی استفاده می‌شود. در سال های اخیر در تحقیقات و آزمایشات علوم تخصصی نظیر جداسازی و کشت DNA ، پاکسازی پیشرفته خون، ساخت داروهای نیروزای پیشرفته استفاده شده است.

سیلیکاژل از کجا بخریم؟