Silikoni: Udhëzuesi i plotë i historisë, kimisë dhe sigurisë

Silikonet janë polimere që përfshijnë çdo inerte, sintetik komponim i përbërë nga njësi përsëritëse të siloksanit, i cili është një grup funksional prej dy atomesh silikoni dhe një atomi oksigjeni të kombinuar shpesh me karbon dhe/ose hidrogjen. Ato janë zakonisht rezistente ndaj nxehtësisë dhe të ngjashme me gomën dhe përdoren në izolues, ngjitëse, lubrifikantë, ilaçe, enë gatimi dhe izolim termik dhe elektrik.

Në këtë artikull, ne do të mbulojmë vetitë e silikonit dhe procesin e prodhimit të tij.

Gjithçka që duhet të dini për silikonin

Silikoni është një material polimer i përbërë nga molekula të quajtura siloksane. Është një material unik që përbëhet nga silikoni, një element natyror që gjendet në rërë dhe shkëmbinj, dhe oksigjen. Kur këto dy elemente kombinohen, ato formojnë një përbërje që përmban zinxhirë të gjatë monomerësh të përsëritur, të cilët lidhen së bashku për të krijuar një produkt përfundimtar.

Si prodhohet silikoni?

Silikoni prodhohet zakonisht duke përzier silikonin e pastër me komponime të tjera për të krijuar një përbërje silikoni. Përbërja më pas kalohet përmes një sërë procesesh shkencore për të krijuar një produkt përfundimtar që përbëhet nga zinxhirë të gjatë monomerësh të përsëritur. Këto zinxhirë janë të lidhur së bashku për të krijuar një polimer që njihet zakonisht si silikoni.

Cilat janë përdorimet kryesore të silikonit?

Silikoni është një material popullor që përdoret në shumë produkte të ndryshme. Disa nga përdorimet më të zakonshme të silikonit përfshijnë:

• Krijimi i ngjitësve dhe ngjitësve që mund të përdoren për të lidhur materiale të ndryshme së bashku.
• Prodhimi i lubrifikantëve që mund të përdoren për të reduktuar fërkimin midis pjesëve të lëvizshme.
• Krijimi i izolimit termik dhe elektrik që mund të përdoret për të mbrojtur pajisjet e ndjeshme nga nxehtësia dhe energjia elektrike.
• Bërja e enëve të gatimit dhe produkteve të tjera të kuzhinës që nuk janë toksike dhe rezistente ndaj nxehtësisë.
• Krijimi i pajisjeve mjekësore dhe implanteve që janë të sigurta dhe efektive për pacientët.

Cili është ndryshimi midis silikonit dhe silikonit?

Silikoni është një material i vetëm, ndërsa silikonet janë një grup materialesh që përbëhen nga silikoni. Silikonet janë zakonisht më të fortë dhe më të qëndrueshëm se silikoni, dhe ato zakonisht përdoren në produkte që kërkojnë një nivel të lartë cilësie dhe performancë.

Evolucioni i silikonit: Nga silikoni kristalor në prodhimin modern

Në 1854, Henry Sainte-Claire Deville mori silikon kristalor, i cili ishte një zbulim i rëndësishëm në botën e materialeve dhe komponimeve. Silici është një element kimik me simbolin Si dhe numrin atomik 14. Është një lëndë kristalore e fortë, e brishtë me një shkëlqim metalik blu-gri, dhe është një metaloid dhe gjysmëpërçues katërvalent. Siliconi është elementi i tetë më i zakonshëm në univers për nga masa, por rrallë gjendet në formën e tij të pastër në natyrë.

Lindja e silikoneve: Hulumtimi i Hyde dhe emërtimi i Kipping

Në vitin 1930, JF Hyde kreu kërkimin e parë për të prodhuar silikone komerciale. Më vonë, në vitin 1940, kimisti anglez, Frederich Stanley Kipping, duke përdorur kërkimin e Hyde, i dha materialit emrin "silikone" sepse ato ishin "rrëmujë ngjitëse". Kipping ishte një pionier në fushën e kimisë organike dhe është më i njohur për punën e tij në kiminë e silikoneve. Silikonet janë një grup polimerësh sintetikë të përbërë nga njësi përsëritëse të siloksanit, i cili është një zinxhir i atomeve të alternuara të silikonit dhe oksigjenit me grupe organike të lidhura me atomet e silikonit.

Kimia e silikoneve: Struktura dhe zinxhirët polimer

Silikonet janë në thelb polimere me një njësi përsëritëse të siloksanit. Njësia e siloksanit përbëhet nga një atom silikoni i lidhur me dy atome oksigjeni, të cilët nga ana e tyre janë të lidhur me grupet organike. Grupet organike mund të jenë metil, etil, fenil ose grupe të tjera. Njësitë e siloksanit mund të bashkohen së bashku për të formuar zinxhirë linearë ose zinxhirë të degëzuar. Zinxhirët gjithashtu mund të ndërlidhen për të formuar një rrjet tre-dimensionale. Materiali që rezulton është një polimer silikoni me një shumëllojshmëri të gjerë të vetive.

Prodhimi modern i silikoneve: Corning, Dow dhe hidroliza

How to strip wire fast

Share

Watch on

Prodhimi modern i silikoneve përfshin një sërë metodash, por metoda më e zakonshme bazohet në hidrolizën e përbërjeve të silikonit. Përbërjet e silikonit si tetrakloridi i silikonit (SiCl4) ose dimetildiklorosilani (CH3) 2SiCl2 reagojnë me ujin për të prodhuar siloksane. Më pas, siloksanet polimerizohen për të formuar polimere silikoni. Procesi mund të kryhet duke përdorur një shumëllojshmëri katalizatorësh, duke përfshirë acide të tilla si HCl ose baza të tilla si NaOH.

Vetitë e silikonit: i fortë, rezistent ndaj ujit dhe izolues elektrik

Silikonet kanë një gamë të gjerë vetive, në varësi të grupeve organike të lidhura me atomet e silikonit dhe gjatësisë së zinxhirëve të polimerit. Disa nga vetitë e silikonit përfshijnë:

• E fortë dhe e qëndrueshme
• I qëndrueshëm ndaj ujit
• Izolues elektrik
• Rezistent ndaj temperaturave të larta dhe të ulëta
• Kimikisht inerte
• Biocompatibl të

Silikonet përdoren në një gamë të gjerë aplikimesh, duke përfshirë:

• Mbytës dhe ngjitës
• Lubrifikantë dhe veshje
• Pajisjet mjekësore dhe implantet
• Izolimi elektrik dhe bordet e qarkut
• Komponentët e automobilave dhe hapësirës ajrore
• Produkte të kujdesit personal dhe kozmetikë

Dallimet midis silikoneve dhe polimereve të tjerë

Silikonet ndryshojnë nga polimerët e tjerë në disa mënyra:

• Njësia përsëritëse në silikone është siloksani, ndërsa polimerët e tjerë kanë njësi të ndryshme përsëritëse.
• Lidhja silikon-oksigjen në siloksan është më e fortë se lidhja karbon-karbon në polimerët e tjerë, gjë që i jep silikoneve vetitë e tyre unike.
• Silikonet janë më rezistent ndaj temperaturave të larta dhe të ulëta se polimerët e tjerë.
• Silikonet janë më rezistent ndaj ujit se polimerët e tjerë.

E ardhmja e silikoneve: Kërkim i avancuar dhe produkte të reja

Përdorimi i silikoneve vazhdon të rritet dhe produkte të reja po zhvillohen gjatë gjithë kohës. Disa nga fushat e kërkimit të avancuar në silikone përfshijnë:

• Zhvillimi i katalizatorëve të rinj për polimerizimin e siloksaneve
• Përdorimi i acetateve të sililit dhe komponimeve të tjera për të modifikuar vetitë e silikoneve
• Përdorimi i reaksioneve të katalizuara me acid dhe bazë për të prodhuar lloje të reja polimeresh silikoni
• Përdorimi i polimereve të silikonit në formimin e qelqit dhe materialeve të tjera

Termi "silikone" mbetet një term i zakonshëm që përdoret për të përshkruar një shumëllojshmëri të gjerë të materialeve me bazë silikoni, dhe vetitë e këtyre materialeve vazhdojnë të eksplorohen dhe kuptohen.

Nga rëra në silikon: Procesi magjepsës i prodhimit të silikonit

Silikoni është një polimer që përdoret gjerësisht në forma dhe produkte të ndryshme. Procesi i arritjes së formave të dëshiruara të silikonit përfshin një sërë hapash që kërkojnë materialet e duhura dhe blloqet e ndërtimit. Këtu janë komponentët dhe hapat e përfshirë në procesin e prodhimit:

• Silikoni: Blloku kryesor i ndërtimit të silikonit është silikoni, i cili është një nga elementët më të zakonshëm të tokës. Izolohet duke bluar rërën kuarci dhe duke aplikuar nxehtësi në të, duke arritur temperatura deri në 2000 gradë Celsius.

• Klorur metil: Silici përzihet me klorur metil, i cili zakonisht njihet si klorometan. Ky reagim prodhon klorosilan, i cili është një ndërmjetës kyç në prodhimin e silikonit.

• Ngrohja: Klorosilani më pas nxehet për të formuar dimetildiklorosilan, i cili është një pararendës i silikonit. Ky proces përfshin aplikimin e nxehtësisë në përzierje, e cila aktivizon reaksionin dhe largon acidin klorhidrik.

• Përpunimi i polimerit: Dimetildiklorsilani më pas përzihet me ujë për të formuar një polimer. Ky polimer mund të përpunohet më tej për të arritur forma të ndryshme silikoni, të tilla si elastomerët, të cilët përdoren zakonisht në prodhimin e produkteve të gomës.

Rëndësia e kontrollit të cilësisë në prodhimin e silikonit

Prodhimi i silikonit kërkon një nivel të lartë të kontrollit të cilësisë për të siguruar që produkti përfundimtar plotëson standardet e kërkuara. Prodhuesit duhet të sigurojnë që komponentët e duhur të përdoren në procesin e prodhimit dhe që procesi të kryhet në kushtet e duhura. Këtu janë disa nga faktorët që prodhuesit duhet të marrin parasysh:

• Temperatura: Procesi i prodhimit kërkon temperatura të larta, të cilat mund të ndikojnë në cilësinë e produktit përfundimtar. Prodhuesit duhet të sigurojnë që temperatura të kontrollohet me kujdes për të parandaluar çdo dëmtim të silikonit.

• Izolimi i vëllimit: Procesi i prodhimit përfshin izolimin e vëllimit të reaksionit për të siguruar që të prodhohet sasia e duhur e silikonit. Kjo kërkon monitorim dhe kontroll të kujdesshëm të reagimit.

• Lidhja e kryqëzuar: Disa forma silikoni kërkojnë ndërlidhje për të arritur vetitë e dëshiruara. Kjo përfshin lidhjen e zinxhirëve polimer së bashku për të krijuar një material më të fortë.

Format e zakonshme të silikonit në treg

Silikoni gjendet zakonisht në një sërë produktesh, nga enët e kuzhinës deri te pajisjet mjekësore. Këtu janë disa nga format më të zakonshme të silikonit në treg:

• Silikoni me densitet të ulët: Ky lloj silikoni përdoret zakonisht në prodhimin e ngjitësve dhe ngjitësve.

• Elastomerët: Këto përdoren zakonisht në prodhimin e produkteve të gomës, të tilla si guarnicionet dhe unazat O.

• Silikoni me temperaturë të lartë: Ky lloj silikoni përdoret në aplikime që kërkojnë rezistencë ndaj temperaturës së lartë, si në industrinë e hapësirës ajrore.

Kimia e silikonit: Eksplorimi i vetive dhe formimi i këtij materiali të gjithanshëm

Silikoni është një material sintetik që përbëhet nga atome silikoni, oksigjeni, karboni dhe hidrogjeni. Është një lloj polimeri, që do të thotë se përbëhet nga zinxhirë të gjatë molekulash që formohen përmes një procesi të quajtur polimerizim. Silikoni zakonisht formohet përmes një metode të quajtur hidrolizë, e cila përfshin reagimin e përbërjeve të silikonit me ujë për të prodhuar siloksane.

Kimia e siloksaneve dhe polimereve të silikonit

Siloksanet janë blloqet ndërtuese të polimereve të silikonit. Ato formohen nga reaksioni i përbërjeve të silikonit me ujin, i cili prodhon një zinxhir të atomeve të alternuara të silikonit dhe oksigjenit. Zinxhiri i siloksanit që rezulton mund të modifikohet më tej duke shtuar grupe organike, të tilla si grupet metil ose fenil, për të prodhuar një shumëllojshmëri të gjerë polimeresh silikoni.

Një nga polimerët më të zakonshëm të silikonit është polidimetilsiloksani (PDMS), i cili formohet duke shtuar grupe metil në zinxhirin e siloksanit. PDMS është një solid kristalor i fortë, i brishtë me një shkëlqim metalik blu-gri dhe është një anëtar i grupit 14 në tabelën periodike. Është një lloj silikoni që përdoret zakonisht në prodhimin e qarqeve elektronike dhe produkteve të tjera që kërkojnë një material të fortë dhe rezistent ndaj ujit.

Vetitë e silikonit dhe përdorimet e tij të zakonshme

Silikoni ka një numër karakteristikash unike që e bëjnë atë një material popullor për një shumëllojshmëri të gjerë aplikimesh. Disa nga vetitë kryesore të silikonit përfshijnë:

• Qëndrueshmëri e lartë termike
• Rezistenca ndaj ujit
• Toksiciteti i ulët
• Karakteristikat e mira të izolimit elektrik
• Përshkueshmëri e lartë e gazit

Këto veti e bëjnë silikonin një material popullor për një shumëllojshmëri të gjerë produktesh, duke përfshirë:

• Pajisjet mjekësore
• Pjesë automobilistike
• Komponentët elektronikë
• Mbytës dhe ngjitës
• Produkte të kujdesit personal

E ardhmja e prodhimit dhe zhvillimit të silikonit

Prodhimi dhe zhvillimi i silikonit mbetet një fushë aktive e kërkimit për kimistët dhe shkencëtarët e materialeve. Po propozohen dhe testohen metoda të reja për prodhimin e polimereve të silikonit, duke përfshirë përdorimin e ketonit dhe acetateve të sililit në procesin e polimerizimit. Me zhvillimin e polimerëve të rinj të silikonit, ato ka të ngjarë të gjejnë aplikime të reja në një shumëllojshmëri të gjerë industrish dhe produktesh.

Aplikimet e gjithanshme të silikonit

Silikoni është një përbërës thelbësor në një shumëllojshmëri produktesh dhe materialesh të përdorura në sektorët e ndërtimit dhe industrisë. Aftësia e tij për të përballuar temperaturat e larta dhe të ulëta, për t'i rezistuar kimikateve dhe vajrave dhe për të qëndruar i qëndrueshëm në kushte ekstreme e bën atë një material të shkëlqyer për një sërë aplikimesh, duke përfshirë:

• Veshje dhe ngjitës
• Izolatorët dhe mbushëse (ja si të përdorni të duhurit)
• Lubrifikantë dhe ingranazhet e motorëve të automobilave
• Vajra speciale dhe produkte përfunduese
• Materialet e lustrimit dhe përfundimit

Industritë e Elektronikës dhe Hapësirës Ajrore

Silikonet gjithashtu përdoren zakonisht në industrinë elektronike dhe të hapësirës ajrore për shkak të vetive të tyre unike, duke përfshirë:

• Izolim efektiv dhe rezistencë ndaj temperaturave të larta dhe kimikateve
• Aftësia për të mbushur boshllëqet dhe për të siguruar amortizimin për komponentët delikatë
• Performancë e qëndrueshme dhe afatgjatë në mjedise ekstreme

Aplikime Mjekësore dhe Kozmetike

Xhel silikoni është një përbërës i rëndësishëm në produktet mjekësore dhe kozmetike për shkak të biokompatibilitetit të tij të lartë dhe aftësisë për të imituar vetitë e indeve njerëzore. Disa përdorime specifike përfshijnë:

• Implantet e gjirit, implantet e testikujve dhe implantet gjoksore
• Bandages dhe dressings
• Lentet e kontaktit
• Trajtimet e plagëve dhe produkte për kujdesin e plagëve

Aplikime Speciale

Silikoni përdoret gjithashtu në një sërë aplikacionesh specialiteti, duke përfshirë:

• Prodhimi i gomës dhe rrëshirës
• Mikrofluidikë dhe komponentë të tjerë me precizion të lartë
• Produktet e industrisë së naftës dhe gazit
• Ngjitës efektiv dhe afatgjatë

E ardhmja e aplikacioneve të silikonit

Ndërsa teknologjia dhe teknikat e përpunimit vazhdojnë të përparojnë, gama e aplikimeve të silikonit vetëm do të vazhdojë të rritet. Nga zhvillimi i materialeve dhe komponimeve të reja deri te dizajnimi i pjesëve dhe strukturave specifike, silikoni do të mbetet një përbërës thelbësor në një shumëllojshmëri të gjerë produktesh dhe industrish.

Pse silikoni është një zgjedhje e sigurt dhe miqësore me mjedisin

Silikoni është një zgjedhje popullore për shumë produkte për shkak të veçorive të tij të sigurisë. Këtu janë disa arsye pse:

• Pa ftalate: Ftalatet janë kimikate që gjenden zakonisht në plastikë dhe mund të jenë të dëmshme për shëndetin e njeriut. Silikoni nuk përmban ftalate, duke e bërë atë një alternativë më të sigurt ndaj plastikës.
• Pa BPA: Bisfenoli A (BPA) është një tjetër kimikat që gjendet në plastikë që mund të ketë efekte negative shëndetësore. Silikoni është i lirë nga BPA, duke e bërë atë një opsion më të shëndetshëm për ruajtjen dhe gatimin e ushqimit.
• Health Canada i miratuar: Health Canada e ka konsideruar silikonin e kategorisë ushqimore të sigurt për gatimin dhe ruajtjen e ushqimit. Nuk reagon me ushqimin ose pijet, duke e bërë atë një zgjedhje të sigurt për përdorim në kuzhinë.

Konsideratat mjedisore

Silikoni nuk është vetëm i sigurt për njerëzit, por është gjithashtu një zgjedhje miqësore me mjedisin. Ja pse:

• I qëndrueshëm: Silikoni është një material i qëndrueshëm që mund të zgjasë me vite, duke reduktuar nevojën për zëvendësime të shpeshta dhe mbeturina.
• I riciklueshëm: Silikoni mund të riciklohet, duke reduktuar ndikimin e tij në mjedis.
• Toksicitet i ulët: Silikoni është një material me toksicitet të ulët, që do të thotë se nuk lëshon kimikate të dëmshme në mjedis gjatë prodhimit ose asgjësimit.

Silikoni kundër plastikës: Cila është alternativa më e mirë?

Silikoni dhe plastika janë dy lloje materialesh që përdoren zakonisht në industri të ndryshme. Plastika është një material tradicional që është përdorur për dekada, ndërsa silikoni është një përbërës relativisht i ri që ka fituar popullaritet vitet e fundit. Të dy materialet kanë vetitë dhe përdorimet e tyre unike, por ka disa dallime të rëndësishme midis tyre.

Dallimi në veti

Një nga ndryshimet kryesore midis silikonit dhe plastikës është mënyra e prodhimit të tyre. Silikoni prodhohet nga silikoni, një element i qëndrueshëm natyral, ndërsa plastika është bërë nga komponime sintetike. Kjo do të thotë që silikoni ka disa veti që plastika nuk i ka, si për shembull të jetë më i qëndrueshëm dhe rezistent ndaj nxehtësisë. Silikoni mund të përballojë temperatura më të larta se plastika, duke e bërë atë ideal për përdorim në pajisjet e gatimit dhe pjekjes.

Ngjashmëritë dhe Dallimet në Formë dhe Formueshmëri

Ndërsa silikoni është më i qëndrueshëm se plastika, nuk është aq fleksibël. Nuk mund të formohet në forma të ndryshme si kutia plastike. Megjithatë, silikoni mund të formohet në forma të ndryshme, duke e bërë atë një zgjedhje popullore për veglat dhe pajisjet e kuzhinës. Plastika përdoret gjithashtu zakonisht për veglat dhe pajisjet e kuzhinës, por nuk është aq e qëndrueshme sa silikoni.

Siguria dhe Vetitë Elektrike

Silikoni është gjithashtu i njohur për sigurinë dhe vetitë e tij elektrike. Është një material jo toksik që nuk çliron kimikate të dëmshme kur nxehet, duke e bërë të sigurt për përdorim në gatim dhe pjekje. Është gjithashtu një izolues i mirë elektrik, duke e bërë atë ideal për përdorim në pajisjet elektrike. Plastika, nga ana tjetër, mund të lëshojë kimikate të dëmshme kur nxehet, duke e bërë atë një opsion më pak të sigurt për gatim dhe pjekje.

Pastrimi dhe mirëmbajtja

Kur bëhet fjalë për pastrimin dhe mirëmbajtjen, silikoni dhe plastika kanë disa ngjashmëri dhe dallime. Të dy materialet mund të pastrohen në një makinë larëse enësh, por silikoni është më i qëndrueshëm dhe mund t'i rezistojë temperaturave më të larta. Plastika mund të deformohet dhe shkrihet në temperatura të larta, duke e bërë atë më pak të qëndrueshme se silikoni.

Përfundim

Pra, silikoni është një material i bërë nga silikoni dhe oksigjeni dhe përdoret për shumë gjëra. 

Mund ta shihni pse është kaq popullor tani, apo jo? Pra, mos kini frikë të bëni pyetje nëse nuk jeni të sigurt për diçka. Ju gjithmonë mund të kërkoni ndihmë nga një mik. 

Dhe mos harroni të shikoni udhëzuesin tonë për më shumë informacion mbi silikonin.

Unë jam Joost Nusselder, themeluesi i Tools Doctor, tregtari i përmbajtjes dhe babai. Më pëlqen të provoj pajisje të reja dhe së bashku me ekipin tim kam krijuar artikuj të thelluar në blog që nga viti 2016 për të ndihmuar lexuesit besnikë me veglat dhe këshillat e krijimit.