Di Stan Aberdeen – Aggiornato il 24 marzo 2022
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Il silicato di sodio, comunemente chiamato “waterglass”, è un materiale versatile con estesi usi commerciali e industriali. È costituito da una struttura polimerica di silicio-ossigeno che può ospitare molecole d'acqua all'interno della sua matrice. A seconda dell'applicazione prevista, viene prodotto come solido o liquido denso.
A differenza dei sali ionici semplici, il silicato di sodio è un polimero di silicio-ossigeno contenente siti ionici di sodio (Na⁺). I legami silicio-ossigeno-silicio sono covalenti e conferiscono al materiale un carattere simile alla plastica. La natura polare degli atomi di ossigeno e sodio consente al polimero di incorporare molecole d'acqua, producendo allotropi idrati (Wells, "Structural Inorganic Chemistry").
La produzione commerciale di silicato di sodio comporta tipicamente la reazione del carbonato di sodio (Na₂CO₃) con il biossido di silicio (SiO₂) ad alte temperature che fondono entrambi i reagenti. Questo processo produce un prodotto efficiente e scalabile per uso industriale (Greenwood, "Chemistry of the Elements").
I prodotti di PQ Corporation presentano densità che vanno da 1,6 gcm⁻³ a circa 1,4 gcm⁻³. Il silicato di sodio può apparire come un solido bianco o come liquidi con una limpidezza variabile, da trasparente a opaco o addirittura sciropposo, a seconda delle condizioni di produzione (PQ, "Silicati di sodio. Prodotti e specifiche").
Gli usi del silicato di sodio variano a seconda del grado e della formulazione. Ad esempio, la società Schundler sottolinea il suo ruolo come sigillante termoattivato nei componenti metallici. Quando viene versato in una fessura, il “bicchiere” liquido si infiltra in tutte le fessure; il riscaldamento a circa 200°F allontana l'acqua, lasciando un sigillo duro e fragile (Schundler, "Silicate Composites for High‑Temperature Insulation"). Altri usi comuni includono rivestimenti resistenti al fuoco, agenti per la purificazione dell'acqua e come materiale legante nell'edilizia.
Sono in corso ricerche per sfruttare la conduttività termica del silicato di sodio per la dissipazione del calore nei dispositivi elettronici. Man mano che i circuiti elettronici diventano più densi, la gestione del calore diventa fondamentale. Gli studi condotti presso la SUNY esplorano i materiali dell'interfaccia termica, lo spessore ottimale e le condizioni di pressione per migliorare il trasferimento di calore e supportare un'ulteriore miniaturizzazione (SUNY, "Sodium Silicate Thermal Interface").
