無機硅化物,可分為可溶性硅酸鹽,包括硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鉀鈉、硅酸鋰、硅酸季銨;不溶性硅酸鹽,包括硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鉛、硅酸鋁鎂、硅酸鍶等;無定形二氧化硅,包括硅溶膠、硅膠、氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅;沸石分子篩,包括低硅系列、中硅系列、高硅系列三類沸石分子篩等;硅元素及其非金屬氧化物,包括單晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、硅的鹵素化合物等。看著這些專業名詞,是不是頭都大了?還是不明白無機硅化物為何物?其實,地殼的84%是由天然的硅化物組成,人們司空見慣的沙子、石頭、泥土也含有大量的二氧化硅。無機硅化物是無機鹽工業的重要產品系列,它的特點是品種多,約有36種;產量大,約占無機鹽產量的24%;用途非常廣泛,從一般民用到尖端技術,如黏合劑、洗滌劑、橡膠、造紙、塑料、涂料、陶瓷、環保、冶金鑄造、絕熱材料、催化劑、土質穩定劑、電子、太陽能電池、光導纖維等中均有應用。還是覺得無機硅化物離我們很遙遠?那讓我們從人們的衣、食、住、行中更加具體地來了解它,認識它。
沒有它,衣物污垢難洗凈
隨著時代的發展,現代人的衣著越來越講究,精紡的毛料結構輕薄、風格潮流,但它們在生產工藝上必須用無機硅化物硅溶膠來處理。用了硅溶膠,可使織物不斷頭、不起毛,織物結構輕薄。下雨天,很多人都會穿塑料雨衣、塑料雨披,這些雨衣雨披都是用聚乙烯、聚氯乙烯塑料做的。而要制成這些塑料膜,就要讓液體的乙烯聚合成固體,無機硅化物硅膠可吸附催化劑,進行催化聚合反應成固體后再制成膜。如果沒有硅膠,全國每年所需的3000萬噸聚乙烯只能全部依賴進口。衣服臟了,要洗干凈再穿。在各種品牌的超濃縮洗衣粉、洗衣液中,硅酸鈉、偏硅酸鈉、層狀硅酸鈉等,都是主要原料。它們有較強的潤濕、乳化和皂化油脂作用,在去除分散和懸浮污垢方面具有優秀的表現,并能阻止污垢的再沉積。雖然過去也用磷化物(三聚磷酸鈉),但洗滌后的廢水排放到水域中,一些水生生物陡然瘋長,嚴重污染了水域。無機硅化物可以做到清潔環保、不污染水域。
沒有它,速溶咖啡難速溶
無機硅化物雖不能當飯吃,但它同食品和飲料的關系十分密切。作為速食品,方便面在我國的受眾廣泛。你可知道方便面里的調味包就要用到無機硅化物微粉硅膠,才能使調味料疏松,不會因受潮而結塊,倒入方便面中才能很好地分散和溶解。在飲料中,微粉硅膠的作用也不可小看。如速溶咖啡中放入極少量的微粉硅膠,就能起到防結塊和助溶解的作用,微粉硅膠無毒安全又極細,可同咖啡一同飲入。此外,為了使藥品服用后在胃腸里容易分解,往往會向藥中加小量微粉硅膠,以幫助藥物快速分解。
我國是啤酒生產和消費大國,年產啤酒3000萬噸。為了啤酒的保質,防止冬天出現沉淀物,就要用到硅膠。因為它有許多微孔,能吸附住啤酒中的低分子蛋白,從而使啤酒在低溫下存放保持酒的清澈透明,喝起來口感還特別好。在葡萄酒的生產中,則要用硅溶膠來作酒的澄清劑。硅溶膠能將原酒中的雜質聚凝下來,保證葡萄酒的清澈和口味純真。愛吃零食的人會發現,許多油炸小食品、小包裝糕點中,會有一小包白色透明的防潮劑,它就是硅膠。因為它無毒無害、安全衛生,用它來吸附水氣,能夠使物品干燥依舊。同樣,打開藥瓶,你也能看到硅膠干燥劑的身影。
沒有它,建筑鋼筋易生銹
水泥,是建筑房屋的基礎原材料。在建筑工程中,往往要在水泥中加硅酸鈉、硅溶膠等無機硅化物作為早強劑和防水劑。尤其是地下室、地鐵、橋梁等在潮濕環境中的建筑物,含有硅酸鈉、硅溶膠的水泥能起到防水防潮的作用,使混凝土里的鋼筋百年不生銹,以此增強建筑物的耐用性和安全性。我們的住房還需要保溫隔熱。最新研究表明,用氣凝膠制成的保溫隔熱材料性能優良,與聚苯乙烯、巖棉、蛭石等材料相比,其導熱系數小、輕薄、安全阻燃,堪稱最理想的保溫隔熱材料。而氣凝膠就是用無機硅化物制成的。此外,我們的住房內外墻皆要刷上各種涂料,硅溶膠涂料是目前最具發展前途的環保型建筑涂料之一。涂刷這種涂料的墻面,不僅可以刷洗,有的還有自潔作用,即自己保持墻面一直干凈不用擦洗。
沒有它,運動鞋底永遠黑
晨起出行,人們需要梳洗打理一番,刷牙是必須的。以前,牙膏中多加入碳酸鈣作為摩擦劑,但其對牙齒的損傷大,而且過量的鈣對人體健康有害。后來,人們找上了無機硅化物二氧化硅,因為它不僅摩擦力恰到好處,而且無毒無害。女士們出門前還需化妝一番,擦上點美白霜,這里面含有超細的二氧化硅,能夠讓皮膚變得更加細白,還能防曬。
出行要么步行要么乘車。步行的話,大家都愛穿運動鞋,因為舒適。過去的運動鞋叫球鞋或解放鞋,鞋底一律都是黑的,因為是由加了炭黑作補強劑的橡膠制成。如今,運動鞋的鞋底大多是白色了,那是因為無機硅化物白炭黑的存在。而且,作為補強劑,白炭黑比炭黑更耐磨,所以運動鞋穿的時間能更長。 如果乘車,無機硅化物也有其發揮功用的地方。人們對乘用車、載重貨車的節能減排經過半個多世紀的研究,發現輪胎是關鍵。只要讓輪胎減少對地面的摩擦力,不僅能省油,還能減輕塵土飛揚。研究表明,在輪胎中加入無機硅化物高分散性白炭黑,可節油15%,減少粉塵10%。同時,加入高分散性白炭黑的輪胎在雨雪天氣時能有效防滑,保障行駛車輛的安全。題外話:衣、食、住、行的幾個實例,說明了無機硅化物在國計民生中的重要性。其實,無機硅化物只是數萬種化工產品中很小的一個類別,人們的生活離不開化工產品。當前,談化色變的態度是不可取的,更有些別有用心的國外人士大力宣傳化工的危害性,其實這是一種新的經濟侵略。同時,化學工業需要積極朝綠色發展,做好環境保護,踐行責任關懷,讓化學工業更加現代化、科學化,以此滿足人們衣、食、住、行的需要。
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