Los silicatos de potasio son una familia de productos químicos con un amplio rango de propiedades físicas y químicas. Las variadas características de los silicatos de potasio permiten su uso en aplicaciones tan diversas como fundente de varillas de soldadura, jabones, detergentes y cubiertas decorativas.
Para muchas aplicaciones se prefieren los silicatos de potasio sobre los silicatos de sodio comúnmente utilizados. Por ejemplo, en capas fundentes para electrodos de soldadura, el silicato de potasio proporciona un arco uniforme y un quemado suave.
Una mayor solubilidad y compatibilidad con otros ingredientes hacen preferible al silicato de potasio para los detergentes líquidos y los jabones de espuma rápida. Igualmente, el silicato de potasio no eflorece y es, por lo tanto, ideal en pinturas y en ciertos tipos de cubiertas y ligaduras.
Características de los silicatos de potasio
En muchas formas las soluciones de silicato de potasio son semejantes a las soluciones de silicato de sodio. Sin embargo, una diferencia significativa es que las soluciones de silicato de potasio son ligeramente más viscosas que las soluciones de silicato de sodio correspondientes en concentraciones iguales. Pero como en el silicato de sodio, la viscosidad de las soluciones es afectada por la relación, concentración y temperatura. A menor relación, esto es más alcalino a un contenido de sólidos dado, menor será la viscosidad. Por esta razón los tipos de relativamente alcalinos pueden ser suministrados en forma más concentrada.
La viscosidad es también una función de la concentración. La adición de una pequeña cantidad de agua cambia muy rápidamente un producto de viscoso a una solución cercana al agua en viscosidad.
El aumentar de temperatura causará una baja significativa en la viscosidad.
Propiedades de los silicatos de potasio
Generalmente, los silicatos de potasio se asemejan a los silicatos de sodio en sus propiedades, pero las diferencias se encuentran en el proceso de reconocimiento y en las aplicaciones de expansión industrial. Una diferencia fácilmente reconocida es el color de la flama: en el color violeta del potasio a cambio del amarillo intenso del sodio.
Esta es la base de uno de los primeros usos del silicato de potasio como un ligador de electrodos de soldadura.
Donde el potasio es un ingrediente necesario, es generalmente conveniente introducirlo como un silicato. Esto es importante en geles catalíticos y en cubiertas de varillas de soldadura.
No eflorescente. Las cubiertas de silicato de potasio no desarrollan una película visible de carbonato blanco, eflorescencia, al exponerse a la atmósfera. En consecuencia se prefiere el silicato de potasio para cubiertas decorativas, pinturas y ligadores de cerámica.
Mayor Solubilidad. Los silicatos de potasio son generalmente utilizados en la formulación de jabones líquidos, de carga pesada y jabones de pasta de potasio debido a su gran solubilidad y compatibilidad con otros ingredientes.
Más refractario. Aún a la misma proporción de sílice a mol de álcali, los silicatos de potasio se suavizan y fluyen a mayores temperaturas que los silicatos de sodio correspondientes.
No pegajoso. Los silicatos de potasio no son pegajosos y los morteros preparados con ellos no se pegan a la espátula. Esta característica puede reducir costos de trabajo en albañilería y construcción con ladrillos refractarios del tipo ácido.
Proveedores de silicato de potasio
A continuación le presentamos a Silicatos y Derivados S. A. de C. V. (SIDESA), proveedor de silicato de potasio:
SIDESA es especialista en la elaboración de silicatos de sodio y de potasio, metasilicatos de sodio, productos de lavandería y algunos otros derivados del desarrollo de la química de los silicatos que poseen una amplia gama de aplicaciones.
Los productos de SIDESA sirven a mercados tan diversos como las industrias de jabones y detergentes, del papel, de la fundición, de la construcción, de compuestos limpiadores y muchas otras.
Los silicatos de sodio líquido son soluciones en agua manufacturadas a partir de proporciones variadas de oxido de sodio (Na2O) y oxido de silicio (SiO2). Dependiendo de su composición dan un amplio rango de propiedades físicas y químicas.
Fabricación de los silicatos de sodio
Los silicatos de sodio se producen fundiendo a altas temperaturas, carbonato de sodio (Na2CO3) con arena sílice especialmente seleccionada. El producto resultante es un cristal amorfo (Vidrio primario) que puede ser disuelto por procesos especiales para producir soluciones en gran variedad de formas.
Propiedades de los silicatos de sodio
Densidad: En la industria de silicatos la densidad ha sido expresada en términos de grados Baumé que pueden ser convertidos a gravedad específica dividiendo 145 entre 145 menos los grados Baumé. La temperatura tiene un efecto sobre la densidad de las soluciones de silicato, cuando la temperatura se incrementa la densidad decrece.
Viscosidad: La viscosidad es una propiedad física importante de las soluciones de silicato soluble. Desde el punto estándar de aplicaciones la viscosidad de las soluciones de silicato de sodio es una función de la relación, concentración y temperatura. La comparación de viscosidades de soluciones de silicato de sodio de varias relaciones, muestra que las viscosidades de soluciones más silíceas (relación más alta) aumentan más rápidamente con un incremento en concentración que aquellas de silicatos más alcalinos.
pH: El pH de las soluciones de silicato está íntimamente relacionado con la concentración y la relación de peso. El pH decrece cuando se incrementa el contenido de sílice. Análisis potenciométricos con ácidos muestran que el pH alto de las soluciones de silicato se mantiene hasta que el álcali es completamente neutralizado. La capacidad de amortiguamiento (la habilidad de una solución a resistir cambios en el pH) aumenta cuando se incrementan las proporciones de sílice soluble. Sin embargo, aún las soluciones de silicato diluido mantendrá un pH relativamente constante a pesar de agregar ácido.
Análisis: La densidad de las soluciones de silicato de sodio, se mide generalmente con un hidrómetro. Ya que las soluciones de silicato se expanden cuando se calientan, todas las medidas deben hacerse a 20°C. El hidrómetro debe ser ajustado y bajado lentamente en la solución de silicato. No dejar caer el hidrómetro en el líquido. Cuando el hidrómetro se equilibra se toma una lectura lo más cercana en precisión a 0.1°Be. El contenido de óxido de sodio de los silicatos de sodio es determinado por un análisis de titulación volumétrica sobre una muestra con ácido clorhídrico estándar en la que se utiliza como indicador, púrpura o anaranjado de metilo, siendo en todo caso útil una mezcla de xileno-cyanole. El contenido de SiO2 es determinado por métodos gravimétricos. Se disuelve una muestra en agua, se acidifica con HCl y se deshidrata en un baño a vapor hasta que se seca. Se separa el precipitado, se calcina y se pesa como SiO2, aunque también existen técnicas volumétricas adecuadas.
Proveedores de silicato de sodio
A continuación le presentamos a Silicatos y Derivados S. A. de C. V. (SIDESA), proveedor de silicato de sodio:
SIDESA es especialista en la elaboración de silicatos de sodio y de potasio, metasilicatos de sodio, productos de lavandería y algunos otros derivados del desarrollo de la química de los silicatos que poseen una amplia gama de aplicaciones.
Además de los silicatos de sodio líquidos, SIDESA tiene una amplia variedad de especialidades para satisfacer las necesidades de todos los usuarios que incluyen metasilicatos de sodio pentahidratado y anhidro, silicatos en polvo G y GD, hidro y cero geles, zeolitas, etc.
Los silicatos de potasio son una familia de productos químicos con un amplio rango de propiedades físicas y químicas. Las variadas características de los silicatos de potasio permiten su uso en aplicaciones tan diversas como las que se enlistan a continuación:
Varillas de Soldadura. Originalmente todas las cubiertas de electrodos contenían silicato de sodio muestran suficiente estabilidad de arco cuando se utilizaba con equipo DC. Con la llegada del equipo de soldadura AC, las fórmulas de cubiertas de silicato de sodio producían un arco inestable. Consecuentemente, el silicato de potasio substituyó al silicato de sodio. El uso del silicato de potasio KASIL produce un arco suave, ligeramente quemado. Esto es importante para el acero inoxidable así como para el soldado AC. Las combinaciones de silicatos de sodio y potasio se utilizan cuando se permite una cantidad controlada de rocío de arco. El KASIL No. 6 fue desarrollado especialmente para utilizarse en cubiertas de varillas de soldadura.
Recubrimientos Protectores. El silicato de potasio KASIL es un vehículo excelente para los pigmentos que se aplican a piedra, concreto, estuco y ladrillo. Las películas de KASIL se mantienen libres de eflorescencias porque no forman carbonatos como los silicatos de sodio. El silicato de potasio sin color, casi transparente, no oculta los pigmentos. No es lustroso y se mantiene claro, colores ricos con una calidad suave.
Hay otras aplicaciones numerosas que se aprovechan de la propiedad no eflorescente de la película KASIL. Por ejemplo, la mampostería tratada con una solución diluida de KASIL puede hacerse no porosa y resistente a la humedad.
Las cubiertas de silicato de potasio KASIL pueden ser también utilizadas en cubiertas de cemento asbestos. Típicamente se utiliza una mezcla de pigmento, arcilla y vehículo silicato para cubrir las hojas.
El silicato de potasio KASIL No. 1 es también utilizado como vehículo para películas protectoras ricas en Zinc. Se mezcla el polvo de Zinc con el silicato antes de la aplicación. Después de que se seca la película se aplica un sistema de curación. Esto produce una cubierta resistente al agua, lluvia o condensación y corrosión.
Jabones y Detergentes. Se recomiendan los silicatos de potasio KASIL para jabones líquidos y en pasta. Incrementan la capacidad de espuma de estos jabones, suspenden efectivamente la mugre y previenen la redeposición de la mugre lavada. Los silicatos de potasio ofrecen las ventajas de mayor solubilidad y miscibilidad que los silicatos de sodio. De manera semejante, los detergentes líquidos para mugre pesada del hogar, para lavandería industrial o fórmulas de limpieza altamente alcalinas que contienen surfactantes aniónicos y no iónicos sintéticos, pueden ser formulados con un silicato KASIL ya que su solubilidad es mayor así como su compatibilidad con el polifosfato y otros ingredientes alcalinos.
Cementos. La alta refractariedad del silicato de potasio sugiere su uso en especialidades refractarias. La buena compatibilidad de silicatos de potasio KASIL con flúor de sílice, arcilla, pedacearía refractaria (GROG) puede ser utilizado en morteros resistentes a los productos químicos y refractarios.
Gel de Sílice. KASIL puede ser utilizado para fabricar catalizadores especiales cuando no se desea la presencia de ion sodio. Los geles de silicato de potasio también han sido utilizados como medio de cultivo en relación con fisiología de la planta, micología, etc.
Anti-Congelante. Los silicatos de potasio KASIL pueden ser utilizados en fórmulas anticongelantes de etilénglicol para proteger las partes metálicas ferrosas en los motores. Se prefieren los silicatos de potasio sobre los silicatos de sodio para esta aplicación ya que tienen una tolerancia mucho mayor para los glicoles que los silicatos de sodio.
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KASIL es el nombre comercial de los silicatos de potasio obtenidos por SIDESA.
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