Table of Contents
Toggle
سیلیکاژل (Silica Gel) به عنوان یکی از موثرترین جاذب های رطوبت در میان سایر جاذب ها، یک نوع بسپار سه بعدی بوده که از واحدهای چهاروجهی دی اکسید سیلیسیم تشکیل شده است. این ماده به دو صورت کروی (گرانول) و شکسته و با کاربری های مختلف به عنوان جاذب رطوبت تولید می گردد. از انواع این محصول می توان به نوع سفید یا بی رنگ، آبی، نارنجی و دو نوع H و WS اشاره نمود که جهت استفاده در پالایشگاه های گاز و پتروشیمی جهت حذف سولفور، نیتروژن، هیدروکربن ها و سایر فلزات سنگین در خطوط فشار قوی انتقال گاز استفاده می گردد.
این ماده با برقراری پیوندهای هیدروژنی باعث جذب آب، الکل، گروه های آمینی و فنول ها می گردد. از مزایای استفاده از سیلیکاژل به نسبت زئولایت و آلومینا که از جاذب های رطوب دیگر می باشند، قابلیت بالا جذب کنندگی این ماده در دماهای پایین بوده که این عامل باعث محبوبیت بیشتر سیلیکاژل می گردد، به نحوی که از این ماده در مکانهایی که دما پایین، میزان فشار بخار آب متوسط و ظرفیت جذب کنندگی زیاد نیاز است مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین این ماده به راحتی قابلیت احیاء را داشته به نحوی که با حرارت دادن تا دمای 150 درجه سانتی گراد و با از دست دادن رطوبت مجداداً قابل استفاده می باشد و این در حالی می باشد که زئولایت جهت احیاء به دمایی در حدود 350 درجه سانتی گراد نیاز دارد.
یکی از اولین استفاده ها به جنگ جهانی اول جهت جذب سطحی بخار آب و گاز در ماسک های گاز اشک آور بر می گردد. همچنین در جنگ جهانی دوم جهت حفاظت وسایل ارتش در برابر رطوبت، کراکینگ کاتالیزوری سیال جهت محافظت سوخت ها با عدد اکتان بالا و همچنین جلوگیری از بروز رطوبت در پنی سیلین استفاده می شد. سیلیکاژل قابلیت جذب رطوبت به میزان 40% وزن خود را دارد و در اکثر صنایع از جمله: نفت، گاز، پتروشیمی، دارو، برق، حمل و نقل، لانه حیوانات خانگی، آثار باستانی، ساختمان و حمل و نقل به عنوان جاذب رطوبت مورد استفاده قرار می گیرد.
سیلیکاژل در مقیاس صنعتی به صورت ترکیب سیلیکات سدیم و اسید سولفوریک تحت شرایط کنترل شده ای تولید می گردد، سیلیکاژل از دی اکسید سیلیسیم تشکیل گردیده است و . ساختار آن به شکل سه بعدی بوده و از واحد های چهاروجهی دی اکسید سیلیسیم تشکیل گردیده است، همچنین سیلیکاژل ماده ای بی بو، غیر سمی و غیر قابل اشتعال می باشد که از خود گازی آزاد نمی کند و موجب خوردگی فلزات نمی گردد.
این ماده ساختار ثابتی از خود داشته و قابلیت انحلال در آب را ندارد اما در بازهای قوی و هیدروفلوئوریک اسید حل می گردد. قدرت جذب آب این ماده در اثر آلودگی با گرد و غبار، مواد روغنی و نفتی کاهش می یابد. سیلیکاژل قابلیت بازیافت داشته و عملکرد آن در هر بار احیاء مابین 5 الی 10 در صد افت خواهد کرد. دمای تاثیر گذار در عمکلرد این ماده در دمای محیط معادل 25 درجه سانتی گراد می باشد و در دماهای بالاتر از این دما عملکرد آن افت می کند.
در رطوبت پایین، ذرات کوچکتر این ماده مقداری از فشار بخار موجود را جذب می نماید و هرچه فشار بخار افزایش یابد، ذرات بزرگتر سیلیکاژل جذب رطوب را انجام می دهد. ساختار سیلیکاژل به صورت متخلخل و بی نظم با اندازه ذرات 3 الی 60 آنگستروم می باشد که به یکدیگر متصل می باشند. با توجه به آنکه این منافذ به صورت هیدروفوبیکی به یکدیگر متصل شده اند، سطحی وسیع را به وجود می آورند که در فرآیند جذب و تراکم مویرگی عملکرد مناسبی از خود دارد.
سیلیکاژل ها با توجه به اندازه ذرات آنها در انواع متفاوتی طبقه بندی شده اند. ابعاد رایج آن در بازار به صورت 1 الی 3 میلی متر و 3 الی 5 میلی متر موجود می باشد. از نکات دیگری که در طبقه بندی سیلیکاژل ها مطرح می باشد وجود اندیکاتور می باشد. از انواع این محصول می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
این نوع، بدون اندیکاتور بوده و به صورت بی رنگ تولید می گردند، ابعاد رایج این نوع به صورت 1 الی 3 میلی متر و 3 الی 5 میلی متر با بسته بندی در کیسه های 25 کیلیویی و ساشه ای می باشد.
از عمده مصارف سیلیکاژل بی رنگ می توان به استفاده از آن در بازیافت هیدروکربن ها، دهیدراته شدن هوای کمپرس شده، گازها و مایعات اشاره نمود. با توجه به تشخیص سخت سیلیکاژل بی رنگ در میزان جذب رطوبت، از کارت نشانگر رطوبت جهت تشخیص رطوبت استفاده می گردد. همچنین میتوان سیلیکاژل بی رنگ را با سیلیکاژل آبی رنگ به میزان 10 درصد یا با سیلیکاژل نارنجی به میزان 5 درصد جهت تشخیص رطوبت ترکیب کرد.
نوع آبی رنگ آن حاوی کبالت کلراید به عنوان اندیکاتور آبی رنگ می باشد. در این نوع سیلیکاژل در حالت بدون جذب آب، ذرات سیلیکاژل به رنگ آبی بوده و پس از جذب رطوبت به رنگ صورتی تغییر می یابد. شایان ذکر است پس از خشکاندن این نوع سیلیکاژل و احیاء آن، رنگ آن مجدداً به آبی باز خواهد گشت.
از موارد دیگر سیلیکاژل با اندیکاتور، با رنگ نارنجی می باشد که در این نوع از متیل بنفش به عنوان اندیکاتور استفاده می گردد و در این نوع پس از جذب رطوبت، رنگ آن به سبز تغییر می یابد و براین اساس می توان به میزان جذب آن پی برد. همچنین به علت بی بو، غیر سمی و بی ضرر بودن سلیکاژل نارنجی رنگ، جایگزین مناسبی با نوع آبی آن می باشد.
از پرمصرف ترین نوع سیلیکاژل در پالایشگاه های گاز می توان به نوع H آن اشاره کرد که در جهت بازیابی و جداسازی هیدروکربنهای مایع از گاز طبیعی و همچنین کاتالیست در پروسه فرآوری و پالایش گاز مورد استفاده قرار می گیرد. از لحاظ ساختار دارای ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مناسب و بالاتری در مقایسه با سایر سیلیکاژل ها مانند سطح ویژه، ظرفیت جذب آب و استحکام ذرات برخوردار می باشد.
سیلیکاژل نوع WS جهت کاربری به عنوان جاذب رطوبت گاز طبیعی و همچنین کاتالیست در واحدهای فرآوری و پالایش گاز می باشد. به طور کلی نوع WS با توجه به قدرت افزایش جذب آب بالا، به عنوان لایه ای محافظ بر ترکیبات شیمیایی و دیگر جاذبها از جمله مولکولارسیو و کاتالیست های فعال شده استفاده می گردد.
این ماده کاربردهای فراوانی در صنعت به عنوان جاذب رطوبت دارد، از جمله صنایعی که در آنها استفاده می گردد می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
از این ماده در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی به عنوان جاذب رطوبت جهت حذف رطوبت و ذرات ناخواسته در خطوط انتقال فشار قوی گاز و همچنین حذف سولفور، نیتروژن، هیدروکربن ها و فلزات سنگین پالایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد. دو نوع مرسوم آن با نام های H و WS با کارایی های مختلف در این صنعت به شرح ذیل مورد استفاده قرار می گیرد.
از پرمصرف ترین نوع سیلیکاژل در پالایشگاه های گاز می توان به نوع H آن اشاره کرد. سیلیکاژل نوع H در جهت بازیابی و جداسازی هیدروکربنهای مایع از گاز طبیعی و همچنین کاتالیست در پروسه فرآوری و پالایش گاز به کار برده می شود.از لحاظ ساختار، نوع H از ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مناسب و بالاتری مانند سطح ویژه، ظرفیت جذب بالا آب و استحکام ذرات برخوردار می باشد.
نوع WS آن یکی دیگر از انواع سیلیکاژل های تولیدی جهت کاربری به عنوان جاذب رطوبت گاز طبیعی و همچنین کاتالیست در واحدهای فرآوری و پالایش گاز می باشد. به طور کلی نوع WS با توجه به قدرت افزایش جذب آب ، به عنوان لایه ای محافظ بر ترکیبات شیمیایی و دیگر جاذبها از جمله مولکولارسیو و کاتالیست های فعال شده استفاده می گردد.
از دیگر مصارف آن می توان به استفاده از آن در انواع بسته بندی های دارویی از خط تولید تا بسته بندی اشاره کرد. کاربردهای سیلیکاژل در صنعت دارو به شرح ذیل می باشد:
استفاده از این ماده در خط تولید دارو از اهمیت بالایی برخوردار است به نحوی که با قابلیت جذب رطوبت آن در تولید دارو به ویژه آنتی بیوتیک ها استفاده می گردد.
شامل محفظه های کوچکی می باشند که حاوی این ماده بوده و با توجه به کاربردهای مختلف در صنعت دارو با ابعاد و مشخصات متفاوتی تولید می گردند.
از این ماده در بسته بندی درب های دارو نیز استفاده می گردد، از موارد استفاده در این نوع درب ها، می توان به قرص های ویتامین C اشاره نمود. جنس درب های پلیمری به نحوی می باشد که علاوه بر محافظت دارو در مقابل رطوبت و شکستگی، هزینه های بسته بندی با روکش فویل را نیز کاهش می دهد.
در صنایع برق و خطوط انتقال برق فشار قوی، از این ماده به عنوان جاذب رطوبت جهت جلوگیری از آسیب به ترانسفورماتورها استفاده می گردد تا درصد رطوبت به حداقل ممکن برسد. این ماده بر روی منبع انبساط ترانسفورماتور غیر هرمتیک نصب می گردد و از انواع قابل مصرف در ترانسفورماتورها می توان به دو نوع نارنجی و آبی رنگ آن اشاره نمود. این ماده در ترانسفورماتور باعث می گردد همواره هوای خشک به داخل آن وارد گردد.
ضخامت استفاده گردیده باید بیشتر از 3 سانتی متر باشد و در صورت کمتر شدن این میزان باید سیلیکاژل تعویض گردد. به جهت جلوگیری از تماس این ماده با روغن ناشی از حمل و نقل می بایست یک ورق مسدودکننده مابین فلنچ رطوبت گیر و چپقی منبع انبساط قرار گیرد که پس از نصب با شل کردن پیچ های فلنچ این ورق از محل برداشت گردیده و مجدداً پیچ ها محکم می گردد و باید در هنگام برداشتن ورق، دقت شود تا روغن به داخل محفظه رطوبت گیر نفوذ نکند.
بدین منظور ابتدا محفظه حاوی سیلیکاژل از یک سمت باز گردیده و به میزان 180 درجه چرخانده شده، سپس ورق مسدودکننده از محل جدا می گردد.
از این ماده با توجه به مشکلات نگهداری و حفاظت لانه های حیوانات خانگی به عنوان جاذب رطوبت فضولات آنها استفاده می گردد. از جمله نکات حائز اهمیت استفاده در لانه حیوانات خانگی می توان به کاهش بو بد فضولات و جلوگیری از رشد و نمو باکتری ها اشاره نمود. این محصول مناسب جهت لانه حیوانات در بسته بندی های 1 الی 2 کیلوگرمی ارائه می گردد.
با توجه به حساس بودن شرایط نگاهداری از تجهیزات نظامی، این ماده به عنوان ماده ای مناسب جهت جذب رطوبت و فراهم آوردن شرایط مناسب جهت انبار و نگهداری آنها استفاده می گردد و با استفاده از کارت های نشانگر رطوبت می توان از میزان عملکرد این ماده در این شرایط اطمینان حاصل کرد.
از سیلیکاژل به عنوان جاذب رطوبت جهت جذب آب و افزایش استحکام آن استفاده می گردد. همچنین از این ماده در پنجره های دوجداره جهت جلوگیری از بخار گرفتن شیشه ها نیز استفاده می شود.
از این ماده به جهت محافظت از کالاهای بسته بندی شده جهت حمل و نقل و انبارداری استفاده می گردد. وجود رطوبت در زمان حمل باعث ایجاد صدمات جدی از جمله خورندگی، کپک زدگی می گردد که با قراردادن این ماده در کانتینرها تاثیر به سزا و مقرون به صرفه ای را در محافظت از این محصولات دارد.
در آثار باستانی، هنری، اسناد و کتاب ها با توجه به آنکه همواره در معرض آسیب ناشی از حضور دما و رطوبت قرار دارند از این ماده استفاده می گردد و همچنین تاثیر به سزایی در جلوگیری از رشد کپک از خود برحای می گذارد.
موثر این ماده به عنوان جاذب رطوبت می توان به استفاده از آن در جواهرات و زیورآلات اشاره نمود. از این ماده در نگهداری از جواهرات مخصوصاً در نقره به منظور جلوگیری از ایجاد لک استفاده می گردد.
در صنعت چرم سازی، کیف و کفش استفاده از این ماده به عنوان جاذب رطوبت از اهمیت بالایی برخوردار است، عملکرد آن در کیف، کفش و چرم به نحوی می باشد که با جذب رطوبت هوا مانع از خرابی آن می گردد. استفاده از یک کیسه 10 گرمی حاوی سیلیکاژل می تواند تا 4 گرم آب در حدود 40 درصد وزنی خود آب جذب نماید و این محصولات را از خطر رطوبت حفظ نماید.
از سایر مصارف این ماده به عنوان جاذب رطوبت می توان به استفاده از آن در جذب سطحی خوراک و منابع غذایی،محافظت از گوشی همراه در مقابل رطوبت، جلوگیری از پوسیدگی عکس های قدیمی، افزایش طول عمر تیغ و جلوگیری از اکسیده شدن آن، محافظات از دوربین در برابر میعانات، پوشش خمیر دندان، حفاظت گیاه، لاستیک و محصولات لاستیکی، صنعت رزین، پلی استر غیر اشباع، آثار چوبی، خشک کردن گل ها و حفظ رنگ و حالت آنها، انواع پارچه ها و بافتها، استخوان، انواع فلزات، سنگ و سرامیک، عاج و شاخ حیوانات و ادوات و آلات موسیقی اشاره نمود.
در سال های کنونی نیز تحقیقات و آزمایشاتی در خصوص استفاده از این ماده به منظور جداسازی و کشف DNA ، پاکسازی خون و ساخت داروهای نیروزا نیز انجام شده است.
این ماده ماده ای غیر سمی، غیر قابل اشتعال بوده و تنها با موادی از نظیر هیدروژن فلورید، اکسیژن دی فلورید، کلرین تری فلورید، اسید ها و بازهای قوی و اکسیدکننده ها واکنش می دهد. غبار ناشی از دانه های این ماده برای پوست، چشم و مجرای تنفسی سوزش آور بوده و تحریکاتی شامل ریزش اشک، سوسو زدن و درد مختصر ایجاد می نماید پس در حین استفاده از آن می بایست تمامی جوانب احتیاط در نظر گرفته شود.
میزان سمی بودن آن به نسبت سیلیکا در صورت بلعیدن پایین می باشد. در صورت استنشاق و بروز مشکل، فرد را به هوای آزاد ببرید. تنفس طولانی مدت و در معرض غبارهای دانه سیلیکاژل بیماری به نام سیلیکوزیس ایجاد می کند که علت آن به دلیل وجود ذرات سیلیس در غبار می باشد. شایان ذکر است، غبارهای غیر شفاف این ماده سخت می باشد و بیماری به وجود نمی آورد.
جهت پیشگیری می توان از سیستم های حفاظتی از جمله NIOSH وMSHA استفاده نمود. به منظور جلوگیری از بروز مشکلات پوستی از دستکش و لباس کار مناسب استفاده نمایید. هنگام کار از خوردن، آشامیدن و سیگار کشیدن پرهیز شود و در صورت تماس پوستی، محل را با آب گرم به مدت 5 دقیقه بشورید، به جهت پیشگیری در تماس با چشم از عینک استفاده گردد و در صورت برطرف نگردیدن هر کدام از موارد بالا سریعا به پزشک مراجعه نمایید.
بسته بندی این ماده در کیسه های 25 کیلیویی و کیسه های ساشه ای با ابعاد و وزن های مختلف ارائه می گردد، با توجه به قابلیت جذب رطوب بالا این ماده، حتی الامکان در محیط های عاری از هرگونه رطوبت نگهداری گردد.
محصولات دیگر ما: خاک دیاتومه، پلی آلومینیوم کلراید، هیدروکسید پتاسیم، تری سدیم فسفات، سیلیکاژل، قیر، سدیم تری پلی فسفات، مونو کلسیم فسفات، Bitumen، اسید سیتریک، مولکولارسیو، اکتیو آلومینا، کربن فعال، کربنات پتاسیم ، اسید اگزالیک، خاک تونسیل ، تیتانیوم دی اکسید، اسید استئاریک، گوارگام ، هگزا متا فسفات سدیم ، اسید بوریک ، زانتان گام ، دی سدیم فسفات ، مونو سدیم فسفات ، کربوکسی متیل سلولز ، کود سولفات پتاسیم ، اسید فسفریک ، بوراکس ، سولفات مس ، مونو آمونیوم فسفات ، اوره ، گوگرد ، کائولین , کربنات سدیم ، سیلیکاژل