1. Giới Thiệu Chung Về Sodium Metasilicate Pentahydrate
Sodium Metasilicate Pentahydrate (Na₂SiO₃·5H₂O), hay trong tiếng Việt thường gọi là natri metasilicat pentahydrate, là một hợp chất silicat vô cơ đã kết tinh với năm phân tử nước. Nhờ khả năng kiềm hóa mạnh, dễ hòa tan và phân hủy sinh học tương đối, sản phẩm này có mặt trong rất nhiều quy trình công nghiệp – từ xử lý nước, tẩy rửa, dệt nhuộm đến xây dựng, nông nghiệp.
-
Tên IUPAC: Sodium metasilicate pentahydrate
-
Công thức hóa học: Na₂SiO₃·5H₂O
-
Khối lượng phân tử: 212.18 g/mol
Khác với anhydrous (dạng không chứa nước), dạng pentahydrate giữ lại 5 phân tử nước trong mạng tinh thể, khiến sản phẩm ít bụi hơn, dễ bảo quản, đồng thời khả năng phân hủy sinh học được cải thiện.
Vì sao Sodium Metasilicate Pentahydrate được ưa chuộng?
Độ tinh khiết cao: Thông thường ≥ 98% Na₂SiO₃ khan.
Khả năng hòa tan tốt: Tan nhanh trong nước ấm, ít tạo cặn.
Dễ bảo quản: Ít bị hút ẩm, giữ ổn định mạng tinh thể 5 H₂O ở nhiệt độ ≤ 60°C.
Ứng dụng đa ngành: Từ xử lý nước, tẩy rửa đến dệt, giấy, xi mạ, gốm sứ, phân bón silic.

2. Công Thức Hóa Học & Cấu Trúc Phân Tử
2.1. Công Thức Hóa Học
-
Dạng pentahydrate:
Na2SiO3⏟natri metasilicat⋅5H2O⏟na˘m pha^n tử nước\underbrace{Na_2SiO_3}_{natri\,metasilicat} \cdot \underbrace{5H_2O}_{năm\,phân\,tử\,nước}
Mỗi phân tử gồm hai ion Na⁺, một gốc SiO₃²⁻ và năm phân tử nước kết tinh.
2.2. Cấu Trúc Phân Tử
-
Gốc silicat (SiO₃²⁻):
-
Silic (Si) trung tâm liên kết tứ diện với 3 nguyên tử oxy (O), mang điện tích âm –2.
-
Hai ion Na⁺ cân bằng điện tích gốc silicat.
-
-
Phân tử nước kết tinh (5H₂O):
-
Năm phân tử H₂O liên kết δ– với oxy trên gốc silicat và Na⁺ thông qua liên kết hydro (hydrogen bond).
-
Mạng tinh thể ổn định ở nhiệt độ < 60°C, dễ mất nước (chuyển sang anhydrous) nếu nhiệt độ cao.
-
2.3. Quá Trình Điều Chế
-
Phản ứng ban đầu:
Na2CO3 + SiO2 →1300–1500°C Na2SiO3 + CO2↑Na_2CO_3 \;+\; SiO_2 \;\xrightarrow{1300–1500°C}\; Na_2SiO_3 \;+\; CO_2 \uparrow
– Nhũ lò nung silica (cát thạch anh) và natri cacbonat (soda ash) ở nhiệt độ cao để thu được sodium silicate lỏng.
-
Tinh chế & Kết tinh:
-
Hòa tan sodium silicate lỏng vào nước nóng, lọc tạp chất.
-
Cô đặc dung dịch, để nguội từ từ (30–40°C) để bắt đầu kết tinh thành Na₂SiO₃·5H₂O.
-
Thực hiện quá trình kết tinh nhiều giai đoạn để đạt độ tinh khiết ≥ 98%.
-
-
Thu & Sấy:
-
Thoát bớt nước dư, thu tinh thể ướt, sau đó sấy nhẹ (≤ 60°C) để giữ lại nước kết tinh (5H₂O).
-
Thành phẩm được nghiền và sàng tách để thu được hạt có kích thước đồng đều (1–3 mm).
-
3. Tính Chất Vật Lý – Hóa Học
3.1. Tính Chất Vật Lý
Tính Chất | Thông Số Chi Tiết |
---|---|
Trạng thái | Tinh thể dạng hạt (granule) màu trắng |
Mùi | Không mùi đặc trưng, hơi kiềm nhẹ |
Độ hòa tan trong nước | Rất dễ tan, dung dịch trong suốt |
pH (1% dung dịch) | 10.5 – 11.5 (kiềm mạnh) |
Khối lượng phân tử | 212.18 g/mol (tính cả 5 H₂O) |
Mật độ | ~1.62 g/cm³ (với nước kết tinh) |
Độ ẩm lý thuyết | ~42.0% (tương ứng 5 phân tử H₂O) |
Điểm nóng chảy/phân hủy | Bắt đầu mất nước từ 60°C; phân hủy hoàn toàn trên 100°C |
Hàm lượng Na₂SiO₃ tinh khiết | ≥ 98% (theo COA thông thường) |
-
Xuất xứ phổ biến: Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam (nhà máy trong nước), một số nước châu Âu.
-
Đóng gói:
-
Bao 25 kg: Bao PP/PE nhiều lớp lót nilon, phù hợp xuất khẩu.
-
Big Bag 500–1000 kg: Đáp ứng nhu cầu công nghiệp lớn.
-
Thùng nhựa HDPE 50 kg: Tiện lợi cho nhà máy pha chế tự động.
-
3.2. Tính Chất Hóa Học
-
Tính kiềm mạnh
-
Trong nước, Na₂SiO₃·5H₂O phân ly thành Na⁺ và SiO₃²⁻; SiO₃²⁻ phản ứng với H₂O giải phóng OH⁻:
SiO32−+H2O ⇌ HSiO3−+OH−SiO_3^{2-} + H_2O \;\rightleftharpoons\; HSiO_3^- + OH^-
-
Tạo dung dịch có pH ~11–11.5, lý tưởng cho tẩy rửa, phân tán bùn, keo lắng cặn.
-
-
Khả năng tạo gel silic
-
Khi pH hạ xuống < 9, ion HSiO₃⁻ tiếp tục proton hóa thành H₂SiO₃, kết tủa thành gel silic (SiO₂·nH₂O):
HSiO3−+H+ → H2SiO3 → SiO2⋅nH2O↓HSiO_3^- + H^+ \;\rightarrow\; H_2SiO_3 \;\rightarrow\; SiO_2·nH_2O \downarrow
-
Hiện tượng này ứng dụng trong tẩy trắng bột giấy, kết tủa kim loại nặng, thu hồi silic.
-
-
Tương tác với ion kim loại
-
Gốc silicat có thể tạo phức lỏng với Fe³⁺, Al³⁺, Cu²⁺… giữ dưới dạng keo hòa tan hoặc gel.
-
Ứng dụng trong xử lý nước thải chứa kim loại nặng, xi mạ.
-
-
Tác dụng với Ca²⁺, Mg²⁺
-
Tạo phức hoặc kết tủa CaSiO₃, MgSiO₃, làm mềm nước, ngăn cặn bám.
-
-
Phản ứng với axit mạnh
Na2SiO3+2HCl → 2NaCl+H2SiO3↓Na_2SiO_3 + 2HCl \;\rightarrow\; 2NaCl + H_2SiO_3 \downarrow
-
Kết tủa H₂SiO₃ (silic), điều chỉnh pH và xử lý cặn silic.
-
-
Phân hủy sinh học
-
Dạng pentahydrate phân hủy thành axit silic và natri dưới tác động vi sinh, giảm tồn dư lâu dài so với anhydrous.
-
4. Phân Loại & Định Nghĩa Pentahydrate
4.1. Dạng Pentahydrate (Na₂SiO₃·5H₂O)
-
Đặc điểm:
-
Tinh thể chứa đúng 5 phân tử nước, ít bụi hơn, dễ bảo quản.
-
Khi hòa tan, dung dịch giải nhiệt nhẹ (endothermic) so với anhydrous giải nhiệt mạnh (exothermic).
-
-
Ưu điểm:
-
Ít bị hút ẩm ngoài không khí, giữ ổn định lâu hơn.
-
Dễ phân hủy sinh học, giảm tác hại môi trường.
-
-
Nhược điểm:
-
Trọng lượng phân tử lớn hơn (212.18 g/mol), giá thành cao hơn so với anhydrous.
-
Dễ mất nước khi nhiệt > 60°C, chuyển sang dạng anhydrous không mong muốn.
-
-
Ứng dụng đặc trưng:
-
Thiết bị xử lý nước sinh hoạt, tẩy trắng bột giấy, phụ gia silicat trong phân bón.
-
Sản xuất keo dán gỗ, vữa xây dựng cần độ ổn định nhiệt cấp thấp.
-
4.2. So Sánh Với Dạng Anhydrous (Na₂SiO₃)
Tiêu chí | Pentahydrate (Na₂SiO₃·5H₂O) | Anhydrous (Na₂SiO₃) |
---|---|---|
Khối lượng phân tử | 212.18 g/mol | 122.06 g/mol |
Độ tinh khiết (Na₂SiO₃) | ≥ 98% (khi trừ nước) | ≥ 99% |
Độ ẩm | ~42% (chính thức) | ≤ 0.5% |
Khả năng phân hủy sinh học | Tốt hơn | Hạn chế (ít nước kết tinh) |
Giá thành | Cao hơn (do chứa nước kết tinh) | Thấp hơn |
Tính ổn định | Ổn định ở 20–60°C, dễ mất nước >60°C | Ổn định ở nhiệt độ rộng, ít thay đổi |
Ứng dụng ưu tiên | Xử lý nước, giấy, keo dán, phân bón | Tẩy rửa công nghiệp, xi mạ, dệt nhuộm |
Lưu ý khi pha | Hòa tan dễ, ít giải nhiệt mạnh | Hòa tan giải nhiệt mạnh (cần cẩn trọng) |
5. Ứng Dụng Chính Của Sodium Metasilicate Pentahydrate
5.1. Công Nghiệp Xử Lý Nước
-
Làm mềm nước (Water Softening)
-
Na₂SiO₃·5H₂O kết hợp với Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước cứng, tạo phức và kết tủa CaSiO₃, MgSiO₃.
-
Ứng dụng trong hệ thống lò hơi nhỏ, nồi hơi, máy giặt công nghiệp, giải phóng cặn bám, giúp tiết kiệm nhiên liệu.
-
Liều lượng tham khảo: 200–300 mg Na₂SiO₃·5H₂O/m³ nước tùy độ cứng.
-
-
Xử lý nước thải công nghiệp
-
Phối hợp với PAC, iron(III) chloride để keo tụ, lắng đọng tạp chất hữu cơ, kim loại nặng (Fe, Cu, Zn).
-
Tạo pH kiềm (10–11) thuận lợi cho keo tụ liên kết bông cặn, nâng cao hiệu quả lắng.
-
Giảm COD, BOD, loại bỏ photphat, cải thiện chất lượng nước thải xả ra môi trường.
-
-
Điều chỉnh pH
-
Dùng dạng pentahydrate thay thế NaOH khi cần nâng pH vừa phải (10–11).
-
Ít ăn mòn ống dẫn, thiết bị so với NaOH.
-
5.2. Ngành Chất Tẩy Rửa & Vệ Sinh Công Nghiệp
-
Sản phẩm tẩy rửa gia dụng & công nghiệp
-
Thường phối hợp với chất hoạt động bề mặt (surfactant), zeolit, natri tripolyphosphate để sản xuất bột giặt, nước rửa chén, nước tẩy rửa đa năng.
-
Pentahydrate giúp làm mềm nước, tăng khả năng tẩy dầu mỡ, phân hủy vết bẩn.
-
-
Chất tẩy sơn, gỡ decal, khử ẩm
-
Dung dịch 5–10% Na₂SiO₃·5H₂O tẩy sơn cũ, gỡ keo dính trên mặt kim loại, gạch men.
-
Có tác dụng hút ẩm, dùng làm chất chống ẩm trong bao bì công nghiệp.
-
-
Tẩy rửa bồn, hệ thống ống dẫn
-
Hòa tan 5–15% Na₂SiO₃·5H₂O trong nước nóng (50–60°C), tuần hoàn qua bồn, đường ống để loại cặn bẩn, keo, cáu cặn.
-
5.3. Ngành Dệt Nhuộm
-
Tiền xử lý vải (scouring)
-
Dùng 1–2% (w/v) Na₂SiO₃·5H₂O kết hợp soda ash, xà phòng để loại dầu mỡ, tạp chất nguyên liệu.
-
Nhiệt độ 60–90°C, thời gian 30–45 phút, giúp sợi vải sạch hoàn toàn, tăng khả năng hấp thụ thuốc nhuộm.
-
-
Giữ màu & ổn định thuốc nhuộm
-
Na₂SiO₃·5H₂O liên kết Ca²⁺, Mg²⁺, ngăn chặn kết tủa phức thuốc nhuộm.
-
Hỗ trợ ổn định màu, giảm hao thuốc, tăng độ bền màu.
-
-
Xử lý sau nhuộm (fix màu)
-
Kết hợp Na₂SiO₃·5H₂O với chất cố định màu (fixer), giữ pH 9–10, tăng độ bám dính của thuốc nhuộm.
-
5.4. Công Nghiệp Giấy & Bột Giấy
-
Tẩy trắng bột giấy
-
Dung dịch Na₂SiO₃·5H₂O là chất trợ tẩy, duy trì kiềm trong quá trình tẩy với H₂O₂ hoặc NaClO.
-
Giúp loại bỏ lignin, tạp chất, nâng độ trắng, giảm tiêu hao chất tẩy.
-
-
Ổn định quy trình tái sử dụng nước
-
Hạn chế kết tủa Ca²⁺, Mg²⁺ trong tháp tái tuần hoàn, giữ chất lượng nước ổn định.
-
Giảm cặn bám trên lưới, băng chuyền, tăng độ bền thiết bị.
-
-
Phụ gia làm keo dán giấy
-
Phối hợp Na₂SiO₃·5H₂O với tinh bột để tăng độ bám dính, tăng độ bền ẩm của giấy carton, giấy in.
-
5.5. Ngành Xi Mạ & Mạ Kim Loại
-
Làm sạch bề mặt trước khi mạ
-
Hòa tan 1–3% Na₂SiO₃·5H₂O, nhiệt độ 40–60°C, thời gian 10–20 phút để loại dầu mỡ, sơn cũ, gỉ sét.
-
Giúp bề mặt kim loại (sắt, thép, nhôm, đồng) sạch hoàn toàn, lớp mạ bám dính tốt hơn.
-
-
Phụ gia ổn định dung dịch mạ
-
Thêm Na₂SiO₃·5H₂O để giữ pH 9–10, ổn định ion kim loại (Ni, Cu, Zn) trong bể mạ.
-
Giảm kết tủa sớm, tạo lớp mạ mịn, đều màu.
-
-
Tay rửa & vệ sinh dụng cụ xi mạ
-
Dung dịch 5% Na₂SiO₃·5H₂O rửa tay cho thợ mạ, loại dầu mỡ và các hóa chất khác.
-
5.6. Ngành Xây Dựng & Vật Liệu
-
Phụ gia ổn định vữa
-
Thêm 0.3–0.7% Na₂SiO₃·5H₂O vào hồ vữa xi măng (xi măng PCB, xi măng trắng) để tăng tính dẻo, chống phân tách.
-
Giúp vữa bám dính tốt, phẳng mịn, giảm rạn nứt.
-
-
Chất chống cháy & cách nhiệt
-
Pha Na₂SiO₃·5H₂O với các borax, tạo sản phẩm chống cháy dùng cho tường, trần chịu nhiệt.
-
Tạo lớp màng silic bền nhiệt, bảo vệ cấu kiện trong công trình.
-
-
Keo dán gỗ, ván ép, MDF
-
Na₂SiO₃·5H₂O phối chế cùng keo urea-formaldehyde, melamine để tăng độ bám, chống ẩm, chống mối mọt.
-
Giúp tấm gỗ siêu bền, giảm cong vênh, tăng độ cứng.
-
5.7. Ứng Dụng Trong Nông Nghiệp & Phân Bón Silic
-
Phân bón silic
-
Dung dịch 0.1–0.2% Na₂SiO₃·5H₂O phun lá cho lúa, rau màu, bắp để bổ sung silic.
-
Tăng sức đề kháng cho cây, chống đổ ngã, nâng cao năng suất.
-
-
Xử lý đất nhiễm kim loại nặng
-
Na₂SiO₃·5H₂O kết tủa kim loại nặng (Pb, Cd, As) dưới dạng gel silic, giúp dễ thu gom và cải tạo đất.
-
Kết hợp vi sinh vật (nấm, vi khuẩn) thúc đẩy quá trình phân hủy, ổn định pH đất.
-
5.8. Ứng Dụng Khác (Thủy Tinh, Gốm Sứ, Chế Tạo Gỗ)
-
Sản xuất thủy tinh & gốm sứ
-
Na₂SiO₃·5H₂O là tiền chất silic, cải thiện độ bền thủy tinh chịu nhiệt.
-
Dùng trong men gốm sứ, giúp men bám tốt, giảm nhiệt độ nung.
-
-
Chế tạo gỗ tổng hợp (MDF, HDF)
-
Phối hợp Na₂SiO₃·5H₂O với keo để tăng độ cứng, độ chịu nước, chống mối mọt.
-
Tấm gỗ cho nội thất, công trình chịu độ ẩm cao.
-
6. Ưu, Nhược Điểm Khi Sử Dụng Pentahydrate
6.1. Ưu Điểm
-
Dễ hòa tan & ít bụi
-
Tinh thể pentahydrate ít bụi hơn anhydrous, giảm rủi ro hít phải bụi.
-
Hòa tan nhanh trong nước ấm, dung dịch trong suốt.
-
-
Khả năng phân hủy sinh học
-
Dạng pentahydrate dễ phân hủy thành axit silic và natri, hạn chế tồn dư lâu dài trong môi trường.
-
-
Ổn định nhiệt độ vừa phải
-
Ổn định ở 20–60°C, ít chuyển đổi thành anhydrous nếu bảo quản đúng.
-
-
Ứng dụng đa dạng & thân thiện môi trường
-
Đáp ứng đa ngành: xử lý nước, tẩy rửa, xây dựng, giấy, xi mạ, nông nghiệp.
-
Ít gây ô nhiễm so với NaOH, Na₂SiO₃ anhydrous.
-
-
Giá thành hợp lý
-
Mức giá trung bình thấp hơn nhiều hóa chất kiềm khác, phù hợp với quy mô vừa và nhỏ.
-
6.2. Nhược Điểm
-
Dễ mất nước ở nhiệt độ cao
-
Trên 60°C, mạng tinh thể pentahydrate bắt đầu mất nước, chuyển sang anhydrous, làm thay đổi độ hóa tính.
-
-
Giá thành cao hơn anhydrous
-
Do chứa nước kết tinh, khối lượng lớn hơn, chi phí vận chuyển tịnh thấp hơn so với Na₂SiO₃ anhydrous.
-
-
Khả năng ăn mòn
-
Vẫn thuộc nhóm kiềm mạnh; nếu để lâu trên bề mặt kim loại nhẹ (nhôm, kẽm), có thể gây ăn mòn.
-
-
Giới hạn pH ứng dụng
-
pH tối đa ~11.5; trong một số ứng dụng đòi hỏi pH cao hơn (tới 12–13), cần chuyển sang dạng anhydrous hoặc NaOH.
-
7. Hướng Dẫn Sử Dụng, Liều Lượng & Pha Chế
7.1. Pha Chế Dung Dịch Pentahydrate
-
Chuẩn bị
-
Dụng cụ: xô, thùng nhựa sạch, găng tay, kính bảo hộ, khẩu trang chống bụi.
-
Nước sử dụng: nước sạch (nhiệt độ 20–40°C).
-
-
Quy trình pha
-
Cho từ từ hạt Na₂SiO₃·5H₂O vào nước (không đổ nước vào hạt) để tránh kết tụ hoặc vón cục.
-
Khuấy đều nhẹ nhàng cho đến khi hạt tan hoàn toàn, dung dịch trong suốt.
-
Kiểm tra pH: Dung dịch 10% (w/v) thường đạt pH ~11–11.5.
-
Nếu cần pH thấp (9–10), điều chỉnh nhẹ bằng axit loãng (HCl 1–2%) trong khi khuấy.
-
-
Các nồng độ phổ biến
-
5% (w/v) (50 g/1 L nước): Dùng cho xử lý nước sinh hoạt, vệ sinh nhẹ.
-
10% (w/v) (100 g/1 L): Dùng cho tẩy rửa công nghiệp, khử dầu mỡ.
-
15–20% (w/v) (150–200 g/1 L): Dùng trong xi mạ, dệt nhuộm, giấy cần độ kiềm cao hơn.
-
-
Lưu ý
-
Tránh pha ở nhiệt độ < 10°C để hạt xảy ra hiện tượng “dính ướt” chậm tan.
-
Không khuấy quá mạnh để tránh tạo bọt nhiều, làm mất một phần kiềm.
-
Đậy kín thùng chứa khi không sử dụng để tránh hút CO₂ từ không khí làm giảm pH.
-
7.2. Liều Lượng Tham Khảo Trong Các Ứng Dụng
Ứng dụng | Liều Lượng Tham Khảo |
---|---|
Xử lý nước cứng | 200–300 mg Na₂SiO₃·5H₂O/m³ nước (tùy độ cứng) |
Xử lý nước thải (kim loại nặng) | 1.2–1.5 mol Na₂SiO₃·5H₂O / mol Fe, Cu, Zn |
Tẩy rửa công nghiệp (hệ thống bếp, xưởng) | Dung dịch 10%–15%, ngâm/phun 15–30 phút |
Dệt nhuộm – tiền xử lý vải | Dung dịch 1–2% (w/v), 60–90°C, 30–45 phút |
Giấy & bột giấy – trợ tẩy tẩy trắng | Dung dịch 0.5–1% (w/v), kết hợp H₂O₂/NaClO, pH 9–10, 50–70°C, 60–90 phút |
Xi mạ – làm sạch trước mạ | Dung dịch 1–3% (w/v), 40–60°C, 10–20 phút |
Xây dựng – phụ gia vữa xi măng | 0.3–0.7% (w/v) trong nước trộn vữa |
Phân bón silic – phun lá, tưới gốc | 0.1–0.2% (w/v) dung dịch, phun 7–10 ngày/lần |
Gỗ tổng hợp – phụ gia keo dán | 0.5–1% (w/w) Na₂SiO₃·5H₂O trong keo urea-formaldehyde |
Lưu ý quan trọng: Các con số trên chỉ mang tính tham khảo. Trước khi triển khai đại trà, hãy thực hiện thử nghiệm quy mô nhỏ để điều chỉnh nồng độ, thời gian, nhiệt độ phù hợp thực tế.
7.3. Lưu Ý Khi Pha Chế & Bảo Quản Dung Dịch
-
Bảo quản dung dịch
-
Để nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và ánh sáng mặt trời.
-
Đậy kín nắp bình chứa để tránh CO₂ và bụi bẩn xâm nhập, làm thay đổi pH.
-
-
Tránh nhiễm bẩn
-
Dùng dụng cụ pha chế riêng, không dùng chung với axit hoặc hóa chất khác để tránh tạo cặn.
-
Định kỳ kiểm tra pH, bổ sung Na₂SiO₃·5H₂O nếu pH giảm quá thấp.
-
-
Hạn dùng
-
Dung dịch Na₂SiO₃·5H₂O nếu bảo quản đúng trong thùng kín ở 20–30°C có thể dùng trong vòng 1–2 tháng.
-
Sau thời gian trên, cần kiểm tra lại pH, độ trong để quyết định có tiếp tục sử dụng hay không.
-
8. Lưu Trữ, Bảo Quản & An Toàn Lao Động
8.1. Điều Kiện Lưu Trữ
-
Nhiệt độ & Độ ẩm
-
Lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng gió, nhiệt độ 10–30°C.
-
Độ ẩm xung quanh < 60% RH, tránh nơi ẩm ướt gây vón cục, mất nước kết tinh.
-
-
Đóng gói kín
-
Sử dụng bao PP/PE nhiều lớp có lớp lót nilon bên trong, dán kín miệng để tránh oxy hóa và hút ẩm.
-
Đặt các bao cách tường và nền bê tông khoảng 10–15 cm, kê cao trên pallet để chống ngấm ẩm từ mặt sàn.
-
-
Tránh nguồn nhiệt & axit mạnh
-
Không để gần lò sưởi, ánh nắng trực tiếp để tránh mất nước kết tinh, giảm hiệu quả.
-
Tránh để chung với các chất axit, oxy hóa mạnh (như HCl, H₂SO₄, H₂O₂) để tránh phản ứng ngoài ý muốn.
-
-
Thời hạn sử dụng
-
Nếu bảo quản đúng cách, độ tinh khiết (Na₂SiO₃) ≥ 98% có thể giữ được trong vòng 2–3 năm.
-
Nếu phát hiện bao vữa bị rách, có nước thấm vào, sản phẩm vón cục, mất khả năng phân hủy sinh học, nên kiểm tra lại chất lượng trước khi dùng.
-
8.2. Thiết Bị Bảo Hộ & Biện Pháp An Toàn
-
Tiếp xúc da & mắt
-
Nguy cơ: Dung dịch Na₂SiO₃·5H₂O pH ~11–11.5 có thể gây kích ứng da, bỏng nhẹ, nếu bắn vào mắt có thể gây tổn thương giác mạc.
-
Biện pháp:
-
Đeo găng tay cao su chịu hóa chất (NBR, PVC).
-
Đeo kính bảo hộ kín (safety goggles) hoặc kính chắn mặt (face shield) khi pha chế, trộn bột.
-
Mặc áo dài tay, quần dài, giày/ủng bảo hộ.
-
-
-
Hô hấp
-
Nguy cơ: Bụi bột có thể kích ứng đường hô hấp, gây ho, khó thở.
-
Biện pháp:
-
Sử dụng khẩu trang chống bụi (P2/P3) khi mở bao, sàng lọc hạt.
-
Cân nhắc bố trí máy hút khói/bụi tại khu vực pha chế.
-
-
-
Bảo hộ cá nhân
-
Áo bảo hộ dày, có ống tay, ống quần kín;
-
Găng tay chống axit kiềm, giày ủng chống trượt;
-
Khi pha chế xong, rửa tay kỹ bằng xà phòng.
-
-
Huấn luyện & nhãn mác
-
Nhân viên phải được huấn luyện về an toàn lao động, cách xử lý sự cố.
-
Dán nhãn đầy đủ: ký hiệu “Corrosive” (hóa chất ăn mòn), “Keep Dry” (tránh ẩm), ngày sản xuất (MFD), hạn dùng (EXP).
-
8.3. Xử Lý Sự Cố Tràn Đổ
-
Tràn đổ bột Na₂SiO₃·5H₂O
-
Dùng xẻng nhựa, chổi nhựa không sinh tia lửa để thu bột rơi vãi vào bao/túi kín.
-
Quét lại bằng giẻ ẩm hoặc giấy ướt để giảm bụi.
-
Lau bề mặt sàn bằng nước ấm pha xà phòng để trung hòa kiềm, sau đó rửa lại sạch.
-
-
Tràn đổ dung dịch Na₂SiO₃
-
Dùng vật liệu thấm hút kiềm (cát, đất sét khô) trải lên vùng tràn, thu gom vào thùng kín.
-
Lau sạch bề mặt: phun nhẹ axit loãng (HCl 0.5–1%) để trung hòa kiềm, sau đó rửa lại nhiều lần bằng nước sạch.
-
Không được xả trực tiếp xuống cống nếu chưa qua xử lý trung hòa.
-
-
Tiếp xúc da/ mắt với dung dịch
-
Da: Rửa ngay với nước sạch và xà phòng, nếu vẫn rát, đến cơ sở y tế.
-
Mắt: Rửa ngay dưới vòi nước chảy liên tục ít nhất 15 phút, đưa đến phòng khám mắt.
-
9. So Sánh Với Các Hóa Chất Khác
9.1. Pentahydrate vs Anhydrous
Tiêu chí | Pentahydrate (Na₂SiO₃·5H₂O) | Anhydrous (Na₂SiO₃) |
---|---|---|
Khối lượng phân tử | 212.18 g/mol | 122.06 g/mol |
Độ tinh khiết (Na₂SiO₃) | ≥ 98% | ≥ 99% |
Độ ẩm | ~42% (5H₂O) | ≤ 0.5% |
Khả năng phân hủy sinh học | Tốt hơn | Hạn chế |
Giá thành | Cao hơn | Thấp hơn |
Khả năng hòa tan | Tan nhanh, dung dịch giải nhiệt nhẹ | Tan nhanh, dung dịch giải nhiệt mạnh |
Ứng dụng ưu tiên | Xử lý nước, giấy, phân bón silic | Tẩy rửa công nghiệp, xi mạ, dệt nhuộm |
-
Ưu điểm Pentahydrate: Ít bụi, dễ bảo quản, thân thiện môi trường.
-
Ưu điểm Anhydrous: Tỷ lệ Na₂SiO₃ trên khối lượng cao, giá rẻ hơn, pH cao hơn (~12).
9.2. Pentahydrate vs Sodium Hydroxide (NaOH)
Tiêu chí | Pentahydrate (Na₂SiO₃·5H₂O) | Sodium Hydroxide (NaOH) |
---|---|---|
pH dung dịch | 10.5–11.5 | 13–14 |
Tính ăn mòn | Kiềm mạnh nhưng ít ăn mòn hơn | Ăn mòn cực mạnh |
Khả năng phân hủy sinh học | Có thể phân hủy | Không phân hủy |
Giá thành | Rẻ hơn so với NaOH | Đắt hơn, yêu cầu vận chuyển an toàn |
Ứng dụng ưu tiên | Xử lý nước, tẩy rửa nhẹ, giấy | Sản xuất xà phòng, hóa chất công nghiệp |
-
Với yêu cầu kiềm rất mạnh (pH > 13) hoặc tác dụng ăn mòn cực nhanh, NaOH là lựa chọn.
-
Khi cần kiềm vừa phải, ít ăn mòn, thân thiện môi trường, ưu tiên Na₂SiO₃·5H₂O.
9.3. Pentahydrate vs Sodium Silicate Dạng Lỏng (Na₂O·nSiO₂)
Tiêu chí | Pentahydrate (Na₂SiO₃·5H₂O) | Sodium Silicate Dạng Lỏng (n>1) |
---|---|---|
Tỷ lệ SiO₂/Na₂O | 1:1 (rất cân đối) | Thường 2–3:1 (SiO₂ cao hơn) |
Độ nhớt dung dịch | Thấp (dễ hòa tan, không sệt) | Cao (dạng keo sệt, cần pha loãng) |
Ứng dụng | Xử lý nước, tẩy rửa, giấy | Vật liệu xây dựng, keo dán, sản xuất thủy tinh |
Giá thành | Thấp hơn (dạng rắn) | Đắt hơn (dạng dung dịch) |
Khả năng tạo gel | Tạo gel ở pH < 9 | Tạo gel nhanh, bền ở nhiều pH |
-
Nếu cần dung dịch kiềm nhẹ, dễ pha → Pentahydrate.
-
Nếu cần phụ gia keo, chống thấm, vật liệu xây dựng → Sodium Silicate Dạng Lỏng.
9. Tìm Kiếm Sản Phẩm Sodium Metasilicate Pentahydrate Ở Đâu?