انواع سیلیکاژل

سیلیکاژل یک ماده بی شکل از دی اکسید سیلیکون است که به عنوان سیلیس نیز شناخته می شود، این ژل متخلخل است و شامل یک چارچوب نامنظم و سه بعدی است که از تناوب اتم های سیلیکون و اکسیژن ایجاد شده است. ترکیب شیمیایی این ماده باعث می شود که در شرایطی که بخار آب یا مولکول ها نیاز به جذب و نگه داشتن دارند مورد استفاده قرار گیرد. سیلیکاژل به طور مصنوعی از سیلیکات سدیم ساخته شده و به عنوان یک ماده خشک کننده استفاده می شود و با فرآیندی به نام جذب عمل می کند. اگر سیلیکاژل استفاده شده تا 100 درجه سانتی گراد گرم شود، آب محبوس شده را آزاد می کند، که به این فرایند فعال سازی سیلیکاژل می نامند. روش های احیاء کردن سیلیکاژل قابل اجرا در خانه نیز می باشد و هر کس می تواند آن را در فر آشپزخانه یا مایکروویو نیز بازسازی کند.

کاربرد سیلیکاژل

هدف اصلی استفاده از ژل سیلیکا جلوگیری از ورود رطوبت به محصولات و تجهیزات است، این به عنوان موثرترین روش برای حفظ سطح رطوبت در نظر گرفته می شود و نمی تواند بر محصولات بسته بندی شده و سایر کاربردهای آنها تأثیر بگذارد. سیلیکاژل ها با نشانگرهای رنگی با جذب رطوبت از رنگی به رنگ دیگر تبدیل می شوند زیرا رطوبت را جذب کرده و در نهایت اشباع می شود. سیلیکاژل های رنگی به کاربران این امکان را می دهد تا هنگام رطوبت به سرعت تعیین کنند که چه زمانی باید شارژ یا جایگزین شود، برعکس اشکال مختلف سیلیکاژل بدون نشانگر راهی برای تعیین سطح اشباع ارائه نمی دهد. انواع سیلیکاژل ها در شکل های پرک، گرانول و پودری وجود دارند که به طور معمول در بسته های رطوبت گیر هستند، ساشه های رطوبت گیر در وزن های 0.5 تا 10 گرمی موجود هستند.

انواع سیلیکاژل

ژل های سیلیکا در دو نوع دارای نشانگر (رنگی) و بدون نشانگر (سفید یا بی رنگ) هستند که به طور کلی در 3 نوع اصلی عرضه می شوند.

•         سیلیکاژل سفید

•         سیلیکاژل آبی (دارای نشانگر)

•         سیلیکاژل نارنجی (دارای نشانگر)

برای درک نحوه عملکرد و تفاوت انواع سیلیکاژل، در ادامه هر یک از آنها را با جزئیات بیشتری بررسی می کنیم.

سیلیکاژل سفید (بدون نشانگر)

سیلیکاژل سفید بدون نشانگر، به دلیل ظرفیت بخار بالا و بازده خشک شدن به همان اندازه، یک ماده خشک کننده با سطح خلوص بسیار بالا است. این ژل با توجه به فرایندهای صنعتی متفاوتی که در آن استفاده می شود، در اندازه های مختلفی وجود دارد؛ ژل سیلیکا غیر واکنشی است، به این معنی که رنگ آن حتی پس از جذب رطوبت نیز سفید باقی می ماند. سطح وسیع آن باعث می شود بتوان از آن برای محافظت از محصولات حساس مانند داروها و وسایل الکترونیکی در برابر رطوبت استفاده کرد. در برخی شرایط رنگ بلورهای سفید ژل سیلیکا هنگامی که رطوبت را جذب کند به سفید شیری تبدیل می شود، این نشان می دهد که ژل سیلیس باید جایگزین یا بازسازی شود، پس از فرآیند بازسازی دوباره به رنگ سفید شفاف اصلی خود در می آید. سیلیکاژل سفید فعال شده هیچ بو و طعمی ندارد و از نظر شیمیایی مواد بی اثر با مساحت بیشتر با ساختار متخلخل که قادر است مقدار زیادی رطوبت را جذب کند.

این ژل سیلیکا نسبت به سیلیکاژل های رنگی ظرفیت بالاتری برای جذب رطوبت دارد، بنابراین به طور گسترده ای به عنوان جاذب، عامل خشک کننده، حامل کاتالیزور، خشک کننده هوا و گاز و همچنین جلوگیری از زنگ زدگی استفاده می شود. می توان از سیلیکاژل در داروسازی، پتروشیمی، کود گیاهان، فرآیند رطوبت زدایی، ابزارهای نوری، خشک کردن هوا و گازها و چندین صنعت دیگر استفاده کرد، همچنین از فساد هر کالایی در نتیجه رشد کپک جلوگیری می کند. این نوع سیلیکاژل عاری از ناخالصی هایی مانند سولفات ها، کلریدها و سایر مواد آلوده است که این ماده جاذب خشک کننده را کارآمدتر می کند. مزایای سیلیکاژل سفید عبارتند از:

•         جذب موثر رطوبت

•         دوام و ثبات بالا

•         به عنوان یک عامل حفاظتی کار می کند

•         با سایر مواد واکنش نشان نمیدهد

سیلیکاژل آبی (دارای نشانگر)

سیلیکاژل آبی دارای کلرید کبالت برای نشان دادن وضعیت جذب رطوبت است که رنگ متمایز آبی را به آن می بخشد، این ژل واکنش پذیر است و با رسیدن به حداکثر ظرفیت جذب رنگ خود را از آبی به صورتی تغییر می دهد. این تغییر رنگ در نشان دادن زمان فعال شدن مجدد آن با گرما و بیرون کشیدن رطوبت مفید است، پس از خشک شدن این ژل دوباره آبی شده و آماده استفاده مجدد می شوند. سیلیکاژل آبی را می توان در بسیاری از کاربردهای مشابه سیلیکاژل نارنجی استفاده کرد، با این حال به دلیل افزودن نشانگر رطوبت (کلرید کبالت) که سمی است، ژل سیلیکای آبی نباید در تماس مستقیم با محصولاتی مانند مواد غذایی یا دارویی استفاده شود. سیلیکاژل آبی ارزان تر از سیلیکاژل نارنجی است در حالی که هنوز استانداردهای آنها عملکرد یکسانی را حفظ می کند.

این ژل ها در بیشتر موارد کاربردی به صورت سیلیکاژل گرانول موجود هستند، برای خشک کردن گازهای صنعتی، خشک کردن هوای فشرده و سایر کاربردهای مختلف به عنوان جاذب رطوبت در بسته بندی محصولات استفاده می شود. کریستال های آبی سیلیکا ژل به طور کلی شبیه یک ماده شیشه ای و نیمه شفاف است و ساختار داخلی بلورها این قابلیت را دارد که هیدروکربن ها، مواد شیمیایی و دیگر مواد را جذب و نگه دارد. سیلیکاژل آبی ظرفیت جذب رطوبت تا 40 درصد از وزن خود را دارد، پس از اشباع این کریستال ها را می توان با حرارت دادن در دمای 150 درجه سانتی گراد بازسازی کرد.

سیلیکاژل نارنجی (دارای نشانگر)

رنگ سیلیکاژل نارنجی نشان از محتوای بالای متیل بنفش، یک ترکیب سمی در آن دارد که به دانه های ژل کمک می کند پس از رسیدن به حداکثر ظرفیت رنگ خود را از نارنجی به سبز تغییر دهند. همانند سیلیکاژل آبی، هنگامی که ژل سبز شد می توان آن را با حرارت مجدد فعال کرد و پس از خشک شدن به رنگ نارنجی طبیعی خود برگشت دوباره آماده استفاده می باشد. سیلیکاژل نارنجی با جذب حدود 40 درصد رطوبت خود اشباع می شود و معمولاً برای جذب رطوبت در سطح صنعتی استفاده می شود. سایر کاربردهای این سیلیکاژل در بسیاری از موارد که کنترل بصری رطوبت مورد نیاز است می باشد، مانند خشک کن های هوای فشرده، دستگاه تنفس و محافظت از کالاهای بسته بندی نشده و همچنین خشک کردن و ذخیره گل و دانه ها. با این حال، سیلیکاژل نارنجی نباید در تماس مستقیم با محصولاتی که برای مصرف در نظر گرفته شده اند، مانند مواد غذایی و دارویی استفاده شود.

سیلیکاژل نارنجی به طور گسترده ای در برنامه ترانسفورماتور تنفس در صنعت تولید ترانسفورماتور پودر استفاده می شود. عموماً از صنایع تنفس برق برای کنترل رطوبت استفاده می شود، رطوبت در اثر سرمایش و گرمایش ماشین ها ایجاد شده و از سیلیکاژل برای جذب این مقدار رطوبت استفاده می شود.