Shpërndarja tejzanor e silicës (SiO2)

Silica, e njohur edhe si SiO2, nano-silicë ose mikro-silicë përdoret në pastë dhëmbësh, çimento, gome sintetike, polimer me performancë të lartë ose në produkte ushqimore si një trashës, adsorbues, agjent kundër ngjitjes ose bartës për aroma dhe shije. Më poshtë do të mësoni më shumë rreth përdorimeve të nanosilikës dhe mikrosilicës dhe se si efektet sonomekanike të ultrasonikëve mund të përmirësojnë efikasitetin e procesit dhe performancën e produktit përfundimtar duke bërë pezullime më të mira silicë dhe duke lehtësuar sintezën e nanogrimcave të silicës.

Përparësitë e shpërndarjes tejzanor të nano silicës (SiO2)

Silica është e disponueshme në një gamë të gjerë formash hidrofile dhe hidrofobike dhe ka një madhësi grimcash jashtëzakonisht të imta prej disa mikrometrash deri në disa nanometra. Zakonisht silici nuk shpërndahet mirë pas njomjes. Ai gjithashtu shton shumë mikroflluska në formulimin e produktit. Ultratingulli është një teknologji e efektshme e procesit për të shpërndarë mikro-silicë dhe nano-silicë dhe për të hequr gazin e tretur dhe mikro-flluska nga formulimi.

Shpërndarja tejzanor është një teknikë që përdor valë ultratinguj me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët për të shpërndarë dhe deagglomeruar grimcat në një mjedis të lëngshëm. Kur bëhet fjalë për shpërndarjen e silicës dhe nano-silicës, shpërndarja tejzanor ofron disa përparësi:
 

Rëndësia e madhësisë së grimcave të silicës

Për shumë aplikime të silicës me madhësi nano ose mikro, një shpërndarje e mirë dhe uniforme është shumë e rëndësishme. Shpesh, kërkohet një suspension silicë mono-disperse, p.sh. për matjen e madhësisë së grimcave. Në veçanti për përdorim në bojëra ose veshje dhe polimere për të përmirësuar rezistencën ndaj gërvishtjeve, grimcat e silicës duhet të jenë mjaft të vogla për të mos ndërhyrë me dritën e dukshme për të shmangur mjegullën dhe për të ruajtur transparencën. Për shumicën e veshjeve, grimcat e silicës duhet të jenë më të vogla se 40 nm për të përmbushur këtë kërkesë. Për aplikime të tjera, grumbullimi i grimcave silicë pengon çdo grimcë individuale silicë të ndërveprojë me median përreth.
Homogjenizuesit tejzanor janë më efektivë në shpërndarjen e silicës sesa metodat e tjera të përzierjes me prerje të lartë, siç janë përzierësit rrotullues ose trazuesit e tankeve. Figura më poshtë tregon një rezultat tipik të shpërndarjes tejzanor të silicës së tymosur në ujë.

Shpërndarja tejzanor e silicës së tymosur në ujë

Efikasiteti i përpunimit në zvogëlimin e madhësisë së silicës

Dispersioni tejzanor i nano-silicës është superior ndaj metodave të tjera të përzierjes me prerje të lartë, të tilla si një IKA Ultra-Turrax. Ultrasonika prodhon pezullime të një madhësie më të vogël të grimcave silicë dhe ultratingulli është teknologjia më efikase në energji. Pohl dhe Schubert krahasuan reduktimin e madhësisë së grimcave të Aerosil 90 (2% wt) në ujë duke përdorur një Ultra-Turrax (sistem rotor-stator) me atë të një Hielscher UIP1000hd (pajisje ultrasonike 1kW). Grafiku i mëposhtëm tregon rezultatet superiore të procesit tejzanor. Si rezultat i studimit të tij, Pohl arriti në përfundimin se "Me energji specifike konstante ultratingulli EV është më efektiv se sistemi rotor-stator". Efikasiteti i energjisë dhe uniformiteti i madhësisë së grimcave të silicës janë të një rëndësie të madhe në proceset e prodhimit, ku kostoja e prodhimit, kapaciteti i procesit dhe cilësia e produktit kanë rëndësi.

Ultrasonikë kundër Ultra-turrax për shpërndarjen e silicës

Fotot e mëposhtme tregojnë rezultatet që Pohl mori duke sonikuar granula silicë të tharë në ngrirje me spërkatje.

Majtas: REM-fotografi të granulave të silicës ngrijnë me spërkatje përpara deagglomerimit me ultratinguj
Djathtas: foto TEM të fragmenteve të silicës të shpërndarë në mënyrë ultrasonike
Studimi dhe imazhet: Pohl dhe Schubert, 2004)

Dispersues tejzanor me performancë të lartë për formulime silicë me cilësi të lartë

Hielscher Ultrasonics është një biznes familjar gjerman i specializuar në zhvillimin, prodhimin dhe furnizimin e homogjenizuesve me ultratinguj me performancë të lartë për trajtimin e lëngjeve, suspensioneve me ngarkesë të ngurtë dhe pastave. Homogjenizuesit tejzanor Hielscher përpunojnë në mënyrë të besueshme slurat silicë dhe nano-suppensione të tjera në mënyrë që të marrin çdo specifikim të dëshiruar. Edhe formulimet e produkteve që janë shumë të ndjeshme, gërryese ose shumë viskoze mund të shpërndahen dhe deagglomerohen në mënyrë efikase duke përdorur ultratinguj. Ultrasonikët tanë të avancuar janë jashtëzakonisht të gjithanshëm dhe ofrojnë mundësi të sofistikuara të trajtimit në grup dhe inline. Standardet e besueshme të cilësisë së lartë dhe rezultatet e riprodhueshme janë tiparet kryesore të dispersionit tejzanor të silicës.
Ultrasonikët më të avancuar të shkallës industriale Hielscher kanë një menu të zgjuar dhe miqësore për përdoruesit, cilësime të programueshme, protokollim automatik të të dhënave në një kartë SD të integruar, telekomandë të shfletuesit dhe qëndrueshmëri të lartë.
Amplituda është parametri më me ndikim kur bëhet fjalë për përpunimin me ultratinguj. Amplituda i referohet zhvendosjes maksimale ose lëvizjes kulmore në majë të një valë tejzanor. Për shpërndarjen tejzanor, deagglomerimin dhe bluarjen e lagësht shpesh kërkohen amplituda të larta në mënyrë që të aplikohet energji e mjaftueshme për reduktimin e madhësisë së grimcave. Procesorët tejzanor industrial Hielscher mund të ofrojnë amplituda jashtëzakonisht të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara.
Nga madhësia e vogël dhe e mesme R&D dhe pilot me ultratinguj në sistemet industriale për prodhimin komercial të silicës në mënyrë të vazhdueshme, Hielscher Ultrasonics ka procesorin e duhur tejzanor për të mbuluar kërkesat tuaja për përpunim superior të silicës.

Dizajn, Prodhim dhe Konsulencë – Cilësi e prodhuar në Gjermani

Ultrasonikët Hielscher janë të njohur për cilësinë e tyre më të lartë dhe standardet e dizajnit. Qëndrueshmëria dhe funksionimi i lehtë lejojnë integrimin e qetë të ultrasonikëve tanë në objektet industriale. Kushtet e vështira dhe mjediset kërkuese trajtohen lehtësisht nga ultrasonikët Hielscher.

Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar ISO dhe i kushton theks të veçantë ultratingujve me performancë të lartë që paraqesin teknologjinë më të fundit dhe lehtësinë ndaj përdorimit. Sigurisht, ultrasonikët Hielscher janë në përputhje me CE dhe plotësojnë kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.

Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë:

Çfarë është silicë (SiO2, dioksid silikoni)?

Silica është një përbërje kimike e përbërë nga silic dhe oksigjen me formulën kimike SiO2, ose dioksid silikoni. Ka shumë forma të ndryshme të silicës, të tilla si kuarci i shkrirë, silicë e tymosur, xhel silicë dhe aerogel. Silica ekziston si një përbërje e disa mineraleve dhe si produkt sintetik. Silica gjendet më së shpeshti në natyrë si kuarc dhe në organizma të ndryshëm të gjallë. Dioksidi i silikonit përftohet nga nxjerrja dhe pastrimi i kuarcit. Tre format kryesore të silicës amorfe janë silica pirogjene, silicë e precipituar dhe xhel silicë.

Silicë e tymosur / silicë pirogjene

Djegia e tetraklorurit të silikonit (SiCl4) në një flakë hidrogjeni të pasur me oksigjen prodhon një tym të SiO2 – silicë e tymosur. Përndryshe, avullimi i rërës kuarci në një hark elektrik 3000 °C prodhon gjithashtu silicë të tymosur. Në të dy proceset, pikat mikroskopike që rezultojnë të silicës amorfe shkrihen në grimca sekondare tre-dimensionale të degëzuara, në formë zinxhiri. Këto grimca dytësore më pas grumbullohen në një pluhur të bardhë me densitet jashtëzakonisht të ulët të masës dhe sipërfaqe shumë të lartë. Madhësia primare e grimcave të silicës së tymosur jo poroze është midis 5 dhe 50 nm. Silica e tymosur ka një efekt shumë të fortë trashjeje. Prandaj, silici i tymosur përdoret si mbushës në elastomer silikoni dhe rregullim të viskozitetit në bojëra, veshje, ngjitës, bojëra printimi ose rrëshira poliester të pangopur. Silica e tymosur mund të trajtohet për ta bërë atë hidrofobike ose hidrofile për aplikime të lëngshme organike ose në ujë. Silica hidrofobike është një komponent efektiv deshkumës (agjent kundër shkumës).
Klikoni këtu, për të lexuar në lidhje me degazimin dhe shkumëzimin me ultratinguj.
Silicë e tymosur CAS numër 112945-52-5

Tym silicë / Microsilica

Tym silicë është një pluhur ultra i imët, me madhësi nano, i njohur gjithashtu si mikro-silicë. Tymi i silicës nuk duhet ngatërruar me silicën e tymosur. Procesi i prodhimit, morfologjia e grimcave dhe fushat e aplikimit të tymit silicë janë të gjitha të ndryshme nga ato të silicës së tymosur. Tym silicë është një formë amorfe, jo kristalore, polimorfe e SiO2. Tymi i silicës përbëhet nga grimca sferike me një diametër mesatar të grimcave prej 150 nm. Aplikimi më i spikatur i tymit silicë është si material pozolanik për beton me performancë të lartë. I shtohet betonit të çimentos Portland për të përmirësuar vetitë e betonit, si forca në shtypje, forca e lidhjes dhe rezistenca ndaj gërryerjes. Përtej kësaj, tymi i silicës zvogëlon përshkueshmërinë e betonit ndaj joneve të klorurit. Kjo mbron çelikun përforcues të betonit nga korrozioni.
Për të mësuar më shumë rreth përzierjes tejzanor të çimentos dhe tymit silicë, ju lutemi klikoni këtu!
Silicë Tym Numri CAS: 69012-64-2, Silicë Tym Numri EINECS: 273-761-1

Silicë e precipituar

Silica e precipituar është formë amorfe sintetike e bardhë pluhur e SiO2. Silicë e precipituar përdoret si mbushës, zbutës ose përmirësim i performancës në plastikë ose gomë, p.sh. goma. Përdorime të tjera përfshijnë agjent pastrimi, trashjeje ose lustrimi në pastat e dhëmbëve.
Për të mësuar më shumë rreth përzierjes tejzanor në prodhimin e pastës së dhëmbëve, ju lutemi klikoni këtu!
Grimcat primare të silicës së tymosur kanë një diametër midis 5 dhe 100 nm, ndërsa madhësia e aglomeratit është deri në 40 μm me madhësi mesatare të poreve më të mëdha se 30 nm. Ashtu si silica pirogjenike, silica e precipituar në thelb nuk është mikroporoze.
Silica e tymosur prodhohet nga precipitimi nga një zgjidhje që përmban kripëra silikate. Pas një reaksioni të një solucioni neutral silikat me një acid mineral, acidi sulfurik dhe solucionet e silikatit të natriumit shtohen njëkohësisht me trazim, siç është trazimi tejzanor, në ujë. Silica precipiton në kushte acidike. Përveç faktorëve, të tillë si kohëzgjatja e reshjeve, shkalla e shtimit të reaktantëve, temperatura dhe përqendrimi dhe pH, metoda dhe intensiteti i trazimit mund të ndryshojnë vetitë e silicës. Përzierja sonomekanike në një dhomë reaktori tejzanor është një metodë efektive për të prodhuar një madhësi të qëndrueshme dhe uniforme të grimcave. Agjitacioni tejzanor në temperatura të ngritura shmang formimin e një faze xhel.
Për më shumë informacion në lidhje me reshjet me asistencë ultrasonike të nanomaterialeve, siç është silici i precipituar, ju lutemi klikoni këtu!
Silicë e precipituar Numri CAS: 7631-86-9

Silicë koloidale / Koloid silicë

Silica koloidale është një pezullim i grimcave të imta joporoze, amorfe, kryesisht sferike silicë në një fazë të lëngshme.
Përdorimet më të zakonshme të koloideve të silicës janë si ndihmës kullues në prodhimin e letrës, gërryes për lustrimin e vaferës së silikonit, katalizator në proceset kimike, absorbues lagështie, shtues ndaj veshjeve rezistente ndaj gërryerjes, ose surfaktant për flokulim, koagulim, shpërndarje ose stabilizim.
Për të mësuar më shumë rreth silicës koloidale në veshjet polimerore rezistente ndaj gërryerjes, ju lutemi klikoni këtu!

Prodhimi i silicës koloidale është një proces me shumë hapa. Neutralizimi i pjesshëm i një solucioni alkali-silikat çon në formimin e bërthamave të silicës. Nën-njësitë e grimcave të silicës koloidale janë zakonisht në intervalin midis 1 dhe 5 nm. Në varësi të kushteve të polimerizimit, këto nënnjësi mund të bashkohen së bashku. Duke ulur pH nën 7 ose duke shtuar kripë, njësitë priren të bashkohen së bashku në zinxhirë, të cilët shpesh quhen xhel silicë. Përndryshe, nënnjësitë qëndrojnë të ndara dhe rriten gradualisht. Produktet që rezultojnë shpesh quhen sols silicë ose silicë të precipituar. Një suspension koloidal silicë stabilizohet me rregullimin e pH-së dhe më pas përqendrohet, p.sh. nga avullimi.
Për të mësuar më shumë rreth efekteve sonomekanike në proceset sol-gel, ju lutemi klikoni këtu!

Rreziku për shëndetin e silicës

Dioksidi i silikonit kristalor i thatë ose i ajrit është kancerogjen i mushkërive njerëzore që mund të shkaktojë sëmundje serioze të mushkërive, kancer të mushkërive ose sëmundje sistemike autoimune. Kur pluhuri i silicës thithet dhe hyn në mushkëri, shkakton formimin e indit mbresës dhe zvogëlon aftësinë e mushkërive për të marrë oksigjen (Silikoza). Lagja dhe shpërndarja e SiO2 në një fazë të lëngshme, p.sh. me homogjenizim tejzanor, eliminon rrezikun e thithjes. Prandaj, rreziku që një produkt i lëngshëm që përmban SiO2 të shkaktojë silikozë është shumë i ulët. Ju lutemi përdorni pajisje të përshtatshme mbrojtëse personale kur trajtoni silicën në formë pluhuri të thatë!

Letërsia