Hej där! Som leverantör av etylsilikat 28 blir jag ofta frågad om vad som händer när denna fina kemikalie reagerar med vatten. Så jag trodde att jag skulle ta ett djupt dyk i det här ämnet och dela alla saftiga detaljer med dig.
Etylsilikat 28, även känd som tetraetyl ortosilikat (TEO), är en allmänt använt kemikalie i olika branscher, från beläggningar till keramik. Dess kemiska formel är si (oc₂h₅) ₄. När det kommer i kontakt med vatten sker en hydrolysreaktion. Detta är en ganska vanlig typ av reaktion i kemi, där en förening reagerar med vatten för att dela upp det i andra ämnen.
Låt oss börja med att titta på den grundläggande reaktionsmekanismen. När etylsilikat 28 möter vatten börjar etoxigrupperna (-oc₂h₅) på kiselatomen reagera. Vattenmolekylen delar upp i en vätejon (H⁺) och en hydroxidjon (OH⁻). Hydroxidjonen attackerar kiselatomen, och etoxigruppen ersätts av en hydroxylgrupp (-OH).
Den övergripande reaktionen kan skrivas så här:
Si (oc₂h₅) ₄ + 4h₂o → Si (OH) ₄ + 4C₂H₅OH
Enkelt uttryckt, när etylsilikat 28 reagerar med vatten, bildar det kiselsyra (Si (OH) ₄) och etanol (C₂H₅OH). Kiselsyra är en intressant förening. Det är inte särskilt stabilt i sin monomera form, vilket betyder de enda Si (OH) ₄ -enheterna. Istället tenderar dessa monomerer att reagera med varandra genom en process som kallas kondens.
Under kondensation reagerar två kiselsyramolekyler och förlorar en vattenmolekyl under processen. Detta bildar en Si - O -Si -bindning, vilket skapar en dimer. Reaktionen ser ut så här:
2Si (OH) ₄ → Si₂O (OH) ₆ + H₂O
Den här processen stannar inte vid dimer -stadiet. Dimererna kan ytterligare reagera med andra kiselsyramolekyler eller andra dimerer för att bilda större polymerer. Eftersom fler och fler av dessa reaktioner inträffar, hamnar vi med ett nätverk av kisel - syre - kiselbindningar, vilket så småningom kan leda till bildning av kiseldioxid (SIO₂).
Kiseldioxid är en mycket viktig produkt av denna reaktion. Den har ett brett utbud av applikationer. I beläggningsindustrin kan till exempel kiseldioxid förbättra beläggningens hårdhet och repor - motstånd. I keramik kan det förbättra styrkan och värmeavståndet för slutprodukten.
Låt oss nu prata om några faktorer som kan påverka denna reaktion. En av de viktigaste faktorerna är lösningens pH. Under sura förhållanden är hydrolysreaktionen av etylsilikat 28 relativt långsam, men kondensationsreaktionen av kiselsyra är snabb. Detta innebär att vi får större och mer grenade kiseldioxidpolymerer. Å andra sidan, i grundläggande förhållanden, är hydrolysreaktionen snabb, men kondensationsreaktionen är långsam. Så vi slutar med mindre och mindre grenade polymerer.
Temperaturen spelar också en roll. Högre temperaturer påskyndar i allmänhet både hydrolys och kondensationsreaktioner. Detta kan leda till en snabbare bildning av kiseldioxid, men det kan också påverka strukturen och egenskaperna för den slutliga kiseldioxidprodukten.
En annan intressant sak att notera är att etylsilikat 28 kan användas i kombination med andra silanföreningar. Till exempel,Metyltrietoxysilankan blandas med etylsilikat 28. När de reagerar med vatten kan de bilda hybridkiseldioxidmaterial med unika egenskaper. Dessa hybridmaterial kan ha bättre hydrofobicitet eller andra specifika egenskaper beroende på förhållandet mellan de två föreningarna.
Etylsilikat40är en annan relaterad produkt. Det har ett högre kiselinnehåll jämfört med etylsilikat 28. När etylsilikat 40 reagerar med vatten, liknar den allmänna reaktionsmekanismen den för etylsilikat 28, men de resulterande kiseldioxidprodukterna kan ha olika strukturer och egenskaper på grund av skillnaden i sammansättning.
AMINE - Funktionella silaner som aminopropyltrietoxysilankan också kombineras med etylsilikat 28. När de reagerar med vatten kan aminogrupperna introducera nya funktionella grupper i kiseldioxidnätverket, vilket kan vara användbart för applikationer som vidhäftningsfrämjande i beläggningar eller kompositer.
Som leverantör av etylsilikat 28 har jag sett första hand hur användbar denna kemikalie kan vara. Oavsett om du är i beläggningar, keramik eller någon annan bransch som behöver kiseldioxidbaserat material, kan etylsilikat 28 vara ett bra val. Förmågan att kontrollera reaktionen med vatten för att få önskade kiseldioxidprodukter ger dig mycket flexibilitet i dina tillverkningsprocesser.
Om du är intresserad av att lära dig mer om etylsilikat 28 eller funderar på att använda det i dina produkter, skulle jag gärna prata med dig. Jag kan ge dig prover, tekniska data och svara på alla frågor du kan ha. Tveka inte att nå en vänlig chatt och låt oss se hur vi kan arbeta tillsammans för att göra dina projekt till en framgång.
Referenser
- "Kemi av kiseldioxid: löslighet, polymerisation, kolloid och ytegenskaper och biokemi" av Ralph K. Iler
- "Silanes and Other Coupling Agents" redigerad av Michael A. Brook