سیلیکاژل یک خشک کننده تجاری است – رطوبت هوا را از بین می برد و رطوبت را کاهش می دهد.
وقتی یک جفت کفش جدید خریدید، احتمالا متوجه بسته های کوچک مهره هایی شده اید که داخل بسته بندی قرار می گیرند. اینها بسته های گرانول ژل سیلیکا هستند. آنها اغلب در بسته بندی محصولات مانند ابزارهای الکترونیکی، تلسکوپ ها و میکروسکوپ ها قرار می گیرند تا رطوبت هوا را از بین ببرند و رطوبت را کاهش دهند.
سیلیکاژل چه می کند؟
-
- خشک کن تجاری
سیلیکاژل عمدتاً در صنایع به عنوان یک خشک کنندهماده ای است که به عنوان عامل خشک کننده استفاده می شود. این یک خشک کننده کامل است زیرا رطوبت سنجی است، یعنی به شدت جذب رطوبت است که ممکن است در نتیجه تغییرات دما و رطوبت ایجاد شود. به عنوان یک خشک کننده، از رشد کپک ها و باکتری هایی که می توانند محصولات فاسد شدنی و قطعات الکترونیکی را خراب کنند، جلوگیری می کند. به همین دلیل است که اغلب در بسته بندی استفاده می شود.
تراکم داخل بسته بندی محصولات می تواند به اقلام داخل آن آسیب برساند. برخی از محصولات مانند دستگاه های نوری مانند تلسکوپ ها به رطوبت بسیار حساس هستند. لنزها و منشورها به راحتی می توانند کدر شوند و در داخل دستگاه کپک ایجاد شود.
به همین دلیل، محصولات دارویی، مانند مکمل های غذایی، به دلیل این ترکیب ماندگاری طولانی تری دارند. همچنین برای کمک به تعمیر تجهیزات الکترونیکی آسیب دیده در اثر آب استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر تلفن همراه شما به طور تصادفی در آب افتاد، می توانید با غوطه ور کردن مدارها در حمام سیلیکاژل، رطوبت را از مدارها خارج کنید.
همچنین توسط مهندسان ارتباطات برای حفظ رطوبت نسبی پایین در فرستنده‌های رادیویی فرکانس بالا و سیستم‌های انتقال ماهواره‌ای استفاده می‌شود، جایی که کمک می‌کند تا سیستم‌ها تا حد امکان کارآمد باشند.
به عنوان مثال، اگر رطوبت بیش از حد در موجبر وجود داشته باشد، می تواند منجر به ایجاد قوس الکتریکی در خود موجبر شود زیرا رطوبت به عنوان یک رسانا عمل می کند. این به تقویت کننده قدرت آسیب می رساند. تراکم آب در داخل موجبر به طور همزمان بر ویژگی های امپدانس و فرکانس سیستم تأثیر می گذارد که به طور اجتناب ناپذیر سیگنال را کاهش می دهد. برای جلوگیری از این امر، معمولاً از یک سیستم هوای فشرده برای گردش هوا در موجبر بر روی یک شیشه سیلیکاژل استفاده می‌شود که به طور موثر رطوبت موجود در هوا را از بین می‌برد.
یکی دیگر از کاربردهای این ترکیب به عنوان خشک کننده، خشک کردن هوا در سیستم های هوای فشرده صنعتی است. در اینجا، هوای فشرده با فشار دادن آن به جریان در بستر مهره ها خشک می شود. از تشکیل میعان و آسیب رساندن به سیستم های صنعتی جلوگیری می شود.
روش مشابهی برای جلوگیری از خرابی لوله های هوای ترمز در لوکوموتیوهای راه آهن استفاده می شود، جایی که تراکم می تواند منجر به گرفتن ضعیف سیستم ترمز شود که منجر به حوادث احتمالی می شود.
-
- کاربردهای شیمی
تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی بدون سیلیکا ژل، جایی که به عنوان یک فاز ثابت در کروماتوگرافی ستونی استفاده می شود، بسیار دشوار است. ذرات ترکیب مورد استفاده برای این فاز بسیار کوچک هستند زیرا هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد، سطح کلی بزرگتر است. اندازه ذرات مختلف برای انواع مختلف کروماتوگرافی ستونی استفاده می شود.
اندازه ذرات سیلیکاژل تعیین می کند که آیا برای کروماتوگرافی فلش یا کروماتوگرافی گرانشی استفاده می شود. به عنوان یک ترکیب قطبی، به این معنی است که اجزای غیر قطبی تمایل دارند قبل از اجزای قطبی تر شسته شوند. از سوی دیگر، هنگامی که گروه های آبگریز، مانند گروه های C18، به ژل متصل می شوند، ابتدا ترکیبات قطبی شسته می شوند. این روش کروماتوگرافی فاز معکوس نامیده می شود.
یکی دیگر از کاربردهای سیلیکاژل در کاربردهای شیمی در سنتز ترکیبات آلی و همچنین تصفیه معرف های نامحلول و جاذب کننده های شیمیایی است. این امر با تبدیل گروه های هیدروکسیل روی سطح سیلیس به گروه های عامل دار امکان پذیر می شود.
ژل سیلیکا همچنین می تواند به صورت کووالانسی با گروه های کیلیت پیوند بخورد، که سپس می تواند برای حذف انتخابی یون های فلزی از محلول های آبی استفاده شود. برای یکپارچگی مکانیکی بیشتر، گروه های کیلینگ می تواند به صورت کووالانسی به پلی آمین هایی که روی سطح این ترکیب پیوند شده اند متصل شود.
با سیلیکا ژل چه کاری می توانید انجام دهید؟
جدا از کاربردهای صنعتی و شیمی سیلیکاژل، می توانید از این ترکیب در بسیاری از هک های خانگی و کاربردهای عملی نیز استفاده کنید. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:
-
- دئودورانت بستر گربه: می توانید با پاشیدن مقداری از آن درون جعبه خاک گربه از آن برای خوشبو کردن بوی بدن استفاده کنید. سپس برای از بین بردن آب مدفوع و توقف رشد باکتری ها عمل می کند – همچنین برای بچه گربه ها سمی نیست!
-
- تصفیه آب: شما حتی می توانید این ترکیب را به سیستم تصفیه خانه خود اضافه کنید، جایی که می تواند فلزات سنگین و مواد معدنی محلول در آب لوله کشی را جذب کند.
-
- محافظت از عکس ها: اکنون که عکس‌های دیجیتال را می‌توان به راحتی آنلاین آپلود کرد، عکس‌های چاپ شده قدیمی‌تر از همیشه ارزشمند هستند. رطوبت دشمن شماره یک تصاویر چاپ شده قدیمی است. رطوبت می تواند مواد شیمیایی روی عکس ها را حل کند و همچنین می تواند منجر به رشد قارچ ها و باکتری ها شود. خوشبختانه، نگهداری آنها با کیسه های ژل سیلیکا می تواند از این امر جلوگیری کند.
-
- حفظ کلکسیونی: اگر کلکسیون‌های کاغذی مانند کمیک و کارت‌های فوتبال دارید، می‌توانید با بستن آنها در ظرف شیشه‌ای با ژل سیلیکا، آنها را در شرایطی بکر نگه دارید – این نیز راه خوبی برای نمایش آنها است!
-
- حفاظت از اسناد مهم: بسیاری از اسناد مهم شما مانند بیمه نامه ها، اسناد، وصیت نامه ها و قراردادهای حقوقی معمولاً ذخیره می شوند و در اکثر مواقع به سختی قابل دسترسی هستند. این باعث می شود این اسناد در برابر رطوبت آسیب پذیرتر شوند. افزودن سیلیکاژل از خراب شدن اسناد شما جلوگیری می کند.
-
- از بین بردن بوی کپک روی کتاب ها: اگر متوجه شده اید که کتاب های شما کمی بوی کپک زدگی پیدا می کنند، مقداری ژل سیلیکا را در قفسه کتاب خود قرار دهید تا آن را از بین ببرید.
-
- بوی بد لباس های شسته شده: با قرار دادن بسته های بزرگ سیلیکاژل زیر سبد لباس های خود بوی بد را از لباس های خود پاک کنید.
-
- جلوگیری از زنگ زدگی: اگر جعبه مدال یا جام یا هر چیز دیگری حاوی فلز نگه دارید، می توانید مقداری سیلیکاژل داخل آن قرار دهید تا از زنگ زدن وسایل جلوگیری کنید.
فرمول شیمیایی سیلیکا ژل چیست؟
سیلیکاژل یک ترکیب اکسیدی از سیلیکون با فرمول SiO است2. این یک فرم بی شکل و متخلخل است دی اکسید سیلیکون که دارای یک چارچوب سه بعدی نامنظم از الگوهای متناوب اتم های سیلیکون و اکسیژن است.
ساختار مولکولی این ترکیب باعث می شود که جذب آب بسیار بالایی داشته باشد. با این حال، برخلاف اتم‌های کربن، سیلیکون به راحتی با سایر عناصر پیوند دوگانه ایجاد نمی‌کند.
خواص شیمیایی سیلیکا ژل چیست؟
سیلیکاژل به عنوان اکسید سیلیس طبقه بندی می شود که از مولکول های سه اتمی خطی تشکیل شده است. هر اتم سیلیکون با دو اتم اکسیژن پیوند کووالانسی دارد. دی اکسید سیلیکون به طور طبیعی به اشکال مختلف وجود دارد:
-
- کوارتز
-
- تریدیمیت
-
- کریستوبالیت
ساختار شیمیایی سیلیکا ژل چیست؟
در حالی که اشکال مختلف سیلیس از نظر شیمیایی با یکدیگر یکسان هستند، ساختار مولکولی آنها متفاوت است. بنابراین ترکیبات سیلیس به دو گروه طبقه بندی می شوند:
-
- بی شکل: ساختار مولکولی این ترکیبات از نظر الگوی تصادفی تر است
-
- کریستالی: این ترکیبات دارای الگوهای تکرارشونده سیلیکون و اکسیژن هستند