Szkło Wodne: Wszechstronne Zastosowanie w Budownictwie, Uzdatnianiu Wody i Przemyśle
- Szczegóły
Szkło wodne, znane również jako szklana woda, to popularny składnik wielu produktów budowlanych i chemii domowej. Doskonale rozpuszcza się w wodzie, jest elastyczne i lepkie, dlatego tak chętnie wykorzystuje się je w wielu dziedzinach. Pełni funkcję lepiszcza, czyści powierzchnie zbiorników, jest składnikiem szerokiej gamy produktów. Jest to wodny roztwór krzemianów alkalicznych, do których zaliczamy np.: lit, sód i potas. Często nazwą tą określa się także stopy krzemianów sodowych i potasowych, które bywają określane szkliwem sodowym i szkliwem potasowym. Krzemiany te, mające prosty skład chemicznych, nie występują w przyrodzie i są rozpuszczalne w wodzie.
Historia i Odkrycie Szkła Wodnego
Roztwór szkła wodnego znany jest od zamierzchłych czasów, bowiem nie był on obcy nawet starożytnym Egipcjanom. Ta metoda "rozpuszczania" piasku, którego przecież mieli w brud, była genialnym sposobem na polepszenie właściwości wiążących materiałów budowlanych i polegała na łączeniu materiałów sypkich w jedną masę, a zatem działały niczym "klej budowlany". Szkło wodne było znane już w starożytnym Egipcie, ale to w XIX wieku powstała pierwsza fabryka szkła sodowego. W pierwszej połowie XIX wieku rozpoczęto produkcję tego materiału, a nazwę szkła wodnego nadał wybitny chemik Johann Nepomuk von Fuchs.
Czym Jest Szkło Wodne?
Szkło wodne to roztwór wodny o danym stężeniu, lepkości oraz odczynie pH. Jest mieszanką metakrzemianów sodu, potasu lub sody. Powstaje w wyniku reakcji stapiania krzemionki z węglanem sodu lub wodorotlenkiem sodu i analogicznie węglanem potasu i wodorotlenkiem potasu.
Szkło wodne, czy też szklana woda, to nic innego jak roztopiony piasek kwarcowy (krzemionka) z tlenkiem metalu alkalicznego rozpuszczonym w wodzie. W zależności od rodzajów dodatków (tlenków) można otrzymać szkło wodne potasowe, sodowe, litowe, rubidowe czy cezowe.
Rodzaje Szkła Wodnego
Rodzaj szkła wodnego jest uwarunkowany sposobem jego powstawania. Wyróżniamy szkło wodne potasowe i sodowe, a niekiedy również sodowo-potasowe. Na rynku najczęściej występują dwa rodzaje szkła wodnego: szkło potasowe i szkło sodowe, a także ich hybrydowa wersja - szkło potasowo-sodowe. Zarówno jeden, jak i drugi produkt może być dodawany do zaprawy cementowej, betonu, jest spoiwem płytek ceramicznych i składnikiem detergentów.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
- Szkło wodne sodowe: Najczęściej możemy spotkać jako składnik środków czyszczących. Natomiast w budownictwie jest jednym z elementów do wykonywania materiałów ceramicznych oraz odpornych na działanie wysokich temperatur. Doskonale sprawdza się też jako spoiwo, z tego też powodu stanowi składnik klejów i masy formierskiej (np. w odlewnictwie, hutnictwie), a także mas uszczelniających w zaprawach murarskich.
- Szkło wodne potasowe: Przede wszystkim charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na działanie wysokich temperatur i dlatego wykorzystywane jest z powadzeniem w budownictwie, np. do produkcji materiałów odpornych na działanie ognia, mas uszczelniających i elektrod, które muszą być odporne na działanie m.in.
Właściwości Szkła Wodnego
Szkło wodne wykazuje szereg ciekawych i niezwykle praktycznych właściwości, stąd zresztą tak szerokie jego zastosowanie. Stosowanie takiego szkła przynosi wiele korzyści ekonomicznych, bowiem jego wytwarzanie oraz modyfikacja nie jest szczególnie kosztowna, a zatem można ją dopasować do własnych potrzeb fizykochemicznych. Jest dość stabilne, a to oznacza, że nie wchodzi łatwo w reakcję z innymi związkami. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Należy do substancji niepalnych. Do tego jest nietoksyczne i zalicza się do substancji przyjaznych środku naturalnemu, a zatem jest ekologiczne. Dzięki tym powyższym właściwościom, transport szkła wodnego jest o wiele prostszy, szybszy i łatwiejszy niż innych substancji chemicznych.
Szkła wodne wykazują właściwości antykorozyjne, hamują rozwój zmian korozyjnych metali i niwelują ryzyko osadzania się osadów na ich powierzchni. Woda szklana pozytywnie oddziałuje również na układy, które w przeszłości uległy już korozji.
Zastosowanie Szkła Wodnego
Szkło wodne to doskonałe spoiwo, łączące różne produkty w jednolitą całość. Doskonale sprawdza się w budownictwie, ceramice i przy wyrobach chemicznych. Efektem są kleje, kity, żywice silikonowe, farby, proszki do prania, materiały ceramiczne i elektrody spawalnicze. Ponadto ma zastosowanie w ochronie przeciwkorozyjnej, a dodatkowo jest niepalne, nietoksyczne i stabilne. Szkło wodne sodowe jest przyjazne środowisku. To doskonały środek czyszczący, składnik wybielaczy, osuszaczy i krzemianowych farb ceramicznych. Służy do impregnacji drewna, jest elementem cementu, mas formierskich, silikażelu i pigmentu. Stabilizuje też strukturę ropy naftowej.
Szkło wodne ma zastosowanie nie tylko w budownictwie, ceramice czy przemyśle, ale również przy ochronie środowiska. Może oczyszczać ścieki z toksycznych metali, chronić drewniane domy przed pożarem, a nawet gasić lasy czy instalacje. Jest wykorzystywane do procesów uzdatniania wody, wybielania papieru, stabilizacji gleby czy produkcji elektrod.
W ostatnich latach szkło wodne sodowe wykorzystywane jest jako składnik roztworów bielących do wybielania płyt wiórowych, czy też papieru. Co więcej szkła wodne sodowe zaczęto używać w procesie uzdatniania wody.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Niezależnie od rodzaju, substancja ta znajduje dziesiątki zastosowań. Rzadko mówi się o tym, ale zastosowanie szkła wodnego jest popularne w przemyśle spożywczym - jest ono dodatkiem do żywności (oznaczenie E550). Ponadto wykorzystuje się je do produkcji elektrod spawalniczych, wytwarzania pigmentów, czy też ochrony zbiorników służących do przechowywania substancji chemicznych.
Szkło Wodne w Budownictwie
W budownictwie szkło wodne na wilgoć jest najczęściej wykorzystywane do betonu. Bardzo często szkło w płynie dodawane jest do zaprawy cementowej. Krzemiany sodu oraz potasu sprawdzają się również podczas produkcji farb. Stosowane są również, jako spoiwo do wykonywania materiałów ceramicznych (np płytek ceramicznych).
Szkło wodne potasowe jest materiałem niepalnym. Wykazuje ono odporność zarówno na ogień (dlatego bywa wykorzystywane do produkcji materiałów ogniotrwałych) jak i działanie wysokich temperatur. Stosowane jest także podczas produkcji dużej ilości materiałów budowlanych, jednak oprócz tego zastosowanie szkła wodnego jest popularne w odlewnictwie, hutnictwie.
Szkło wodne do betonu używa się w celu przyspieszenia hydratacji, czyli inaczej mówiąc szybszego wyschnięcia. Dzięki zastosowaniu tego właśnie składnika beton szybciej osiąga początkową twardość i sprawia, że nie trzeba długo czekać na jego wyschnięcie. Zwykle jest ono dodawane w proporcji 1:100. Taki dodatek do wyrabianej mieszanki poprawia wodoodporność i chłonność betonu, zmniejszając tym samym ryzyko wykruszenia i poprawiając żywotność gotowego produktu. Szklaną wodę wykorzystuje się także do zabezpieczania powierzchni mocno narażonych na działanie wody, jak chociażby w myjniach samochodowych i pralniach.
Szkło Wodne w Gospodarstwach Domowych
Woda szklana chętnie używana jest w gospodarstwach domowych. Wielu osobom kojarzy się ono z surowcem do przechowywania jaj. Trzeba jednak wiedzieć, że substancja ta używana jest w przemyśle mydlarskim jako składnik środków czyszczących, przy produkcji proszków do prania oraz detergentów. Możemy spotkać się z nią podczas używania niektórych proszków do prania, czy też płynów do mycia naczyń. Woda szklana (w szczególności potasowa) wykorzystywana jest także podczas produkcji bardzo silnie działających preparatów czyszczących, które stosowane są w przemyśle.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Jak Stosować Szkło Wodne?
Jak stosować szkło wodne, które pełni tak wiele funkcji? Przede wszystkim należy pamiętać o odpowiedniej ochronie oczu, skóry i odzieży. W trakcie procesu nakładania szkła na posadzkę, meble i inne powierzchnie należy mieć na ustach maskę, a na oczach okulary ochronne. Warto również założyć rękawiczki i odzież zasłaniającą ciało. Podłoże, na które stosuje się szkło wodne, musi być uprzednio oczyszczone i odtłuszczone. Warstwy szkła powinny być cienkie i równomierne, aby przedmiot lub element został dokładnie pokryty. W zaciszu domowym najczęściej używamy szkła wodnego do betonu, powierzchni drewnianych oraz klejenia papieru i tektury. Odpowiednia aplikacja produktu odpowiada za rezultat, więc każdy krok należy wykonać zgodnie z zasadami.
Użycie szkła wodnego zależy w dużej mierze od jego przeznaczenia. Na opakowaniu powinniśmy znaleźć szczegółowe informacje na ten temat, które z pewnością ułatwią nam wykonywanie prac. Trzeba liczyć się z faktem, że szkło wodne ma płynną strukturę, co nieco utrudnia jego nakładanie na wybrane powierzchnie. Osoby niedoświadczone mogą mieć problem z tym, aby zapobiec np. nadmiernemu ściekaniu substancji. Należy jednak zaznaczyć, że użycia szkła wodnego nie jest zadaniem wymagającym i prędzej, czy później każdy dojdzie do wprawy. Płynne szkło wodne nakłada się za pomocą pędzla. Musi on zostać właściwie dobrany do powierzchni, na którą będziemy nakładać substancję. Mowa tutaj głównie o włosiu pędzla, ale także o jego rozmiarze. Wbrew pozorom łatwiej nakładać jest wodę szklaną na duże powierzchnie, jednak wszystko zależy od indywidualnego przypadku.
Przed nałożeniem szkła wodnego na wybraną powierzchnię należy ją dokładnie oczyścić. Musimy usnąć wszelkie zanieczyszczenia, a także zabrudzenia. Płynne szkło wodne nakłada się jako warstwy szkła wodnego. Uważajmy, aby warstwy szkła wodnego były niezbyt dużej grubości, gdyż utrudni to równomierne rozprowadzenie szkła wodnego. W przypadku, gdy ma być dodatkiem do gotowej zaprawy, musimy ściśle przestrzegać zaleceń producenta. Szczegółowe dawkowanie znajdziemy na opakowaniu.
Bezpieczeństwo Stosowania
Pomimo wielu wspaniałych właściwości, szkło wodne ma również wady. Jest szkodliwe dla oczu, które w trakcie użytkowania szkła należy odpowiednio zabezpieczyć. Może również negatywnie oddziaływać na skórę i przyczynić się do oparzeń. Pod żadnym pozorem nie należy go wdychać i spożywać.
Wszystkie rodzaje szkła wodnego wykazują wysoką alkaliczność, co może negatywnie oddziaływać na naszą skórę, wywołując na przykład oparzenia. Dlatego podczas stosowania tego materiału należy zabezpieczyć oczy i ich okolice. Absolutnie nie można też dopuścić do spożycia substancji. Należy również ograniczyć jej wdychanie. W przypadku niepożądanego wycieku substancji trzeba natychmiast zabezpieczyć dany obszar. Po pierwsze tamujemy źródło wycieku, a następnie zabezpieczamy miejsce skażenia piaskiem.
Ze względu na właściwości substancji oraz procesy zachodzące podczas jego wytwarzania, szkło wodne powinno być stosowane z zachowaniem zasad bezpieczeństwa i higieny pracy. Kontakt ze skórą lub błonami śluzowymi powoduje podrażnienia. To samo dotyczy przypadkowego kontaktu z oczami, zaniechanie działań mających na celu usunięcia substancji z oczu może skutkować ich uszkodzeniem. W przypadku niezamierzonego, przypadkowego kontaktu szkła wodnego ze skórą lub oczami, należy bezzwłocznie wypłukać te miejsca letnią wodą, a następnie skontaktować się z lekarzem. Należy również wezwać pomoc medyczną w przypadku złego samopoczucia po dostaniu się substancji drogą wziewną.
Ceny Szkła Wodnego
Cena szkła wodnego zależy od ich rodzaju, zastosowania, no i oczywiście producenta. Popularne i łatwo dostępne szkło wodne sodowe firmy Dragon to koszt około 6,50 zł za pół litra, z kolei za 5 litrów zapłacimy około 35 zł. Szkło wodne sodowe Dorex kosztuje około 14 zł za 5 litrów. Za mniejsze opakowanie - 0,5 litra zapłacimy z kolei około 2,5 zł. W sprzedaży dostępne jest też szkło wodne potasowe firmy Izolex.
Produkty do impregnacji drewna oraz ochrony betonu to koszt około 10 zł za 0,5 l. Woda szklana w opakowaniu o pojemności 5 l ma cenę około 40 zł. Zwykle im większa pojemność, tym bardziej ekonomiczna cena. Oczywiście znajdziemy również wodę szklaną w niższych cenach. Spokojnie znajdziemy opakowanie 5 l w cenie kilkunastu złotych.
Podczas zakupu produktu nie należy kierować się wyłącznie niską ceną. W pierwszej kolejności musimy zwrócić uwagę na specyfikację szkła wodnego, a także jego zastosowania. Jeśli zależy nam na wysokiej jakości, to wybierzmy produkt sprawdzonej i zaufanej marki.
Jak Wybrać Szkło Wodne?
Nie można jednoznacznie odpowiedzieć, która woda szklana jest najlepsza. Wybierając produkt musimy przede wszystkim określić, jakie prace będziemy wykonywać. W sklepach z materiałami budowlanymi znajdziemy dziesiątki produktów, które pochodzą od różnych producentów. Nie jest to ułatwieniem podczas dokonywania wyboru.
Sodowe szkło w płynie wybierane jest najczęściej podczas impregnacji betonu. Jest ono zdecydowanie najłatwiej dostępne. Atutem tej wody szklanej jest również korzystna cena. Jeśli chodzi o właściwości ochronne tej substancji, to są one bardzo zbliżone do szkła wodnego potasowego. Szkło wodne sodowe jest najbardziej uniwersalne, więc zdecydowana większość osób decyduje się na zakup właśnie tego produktu. Często jest ono stosowane nawet tam, gdzie zastosowania ma szkło wodne potasowe. Dlaczego tak jest? Głównym powodem jest fakt, że zakup szkła wodnego potasowego nie jest łatwy. Kolejną wadą jest dość wysoka cena.
Duże znaczenie ma również czystość substancji. Należy zakupić produkt o dużej czystości (poziom zanieczyszczeń < 1%). Nawet najdroższa woda szklana nie będzie pełnić swojej funkcji, jeśli nie zadbamy o jej właściwe nałożenie. Nie zapominajmy również, że istotne jest oczyszczenie i przygotowanie powierzchni.
Czy Szkło Wodne Jest Toksyczne?
Wiele osób zastanawia się, czy szkło wodne jest toksyczne dla naszego zdrowia. Nie jest to substancja toksyczna, a ryzyko uwolnienia się szkodliwych związków jest bardzo małe. Produkt, które zaschnie na wybranej przez nas powierzchni jest niemal nierozpuszczalny w wodzie. Oznacza to, że bardzo ciężko zmienić jego stan. Co prawda zawsze istnieje pewne ryzyko uwolnienia się toksycznych związków, jednak ich ilość jest zwykle tak niewielka, że nie działają one toksycznie na organizm ludzki, czy też środowisko naturalne.
To, że jest nietoksyczna, nie oznacza, że jest również nieszkodliwa. Ryzyko wystąpienia podrażnień występuje w momencie aplikacji. Podrażnia skórę, spojówki, czy też błony śluzowe. Musimy zadbać o właściwe warunki aplikacji szkła wodnego na wybraną powierzchnię. Używajmy rękawic ochronnych, a także pamiętajmy o optymalnej wentylacji pomieszczenia. Nie wdychajmy powstałych oparów. Po wyschnięciu jest całkowicie obojętne dla naszego organizmu. Oznacza to, że nieprzyjemne doznania mogą spotkać nas wyłącznie w momencie aplikacji. Wyschnięta woda szklana w warunkach normalnych jest bierne chemicznie. Z tego powodu może być ono stosowane do mas uszczelniających w celu uszczelniania np. punktów poboru wody. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby wodę szklaną stosować również w miejscach, które mają kontakt z żywnością.
Podsumowanie
Szkło wodne, dzięki swoim unikalnym właściwościom, znajduje szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu, budownictwa i w życiu codziennym. Wybierając odpowiedni rodzaj szkła wodnego i stosując się do zasad bezpieczeństwa, można w pełni wykorzystać jego potencjał.
Tabela Zastosowań Szkła Wodnego
| Rodzaj Szkła Wodnego | Zastosowanie |
|---|---|
| Szkło Wodne Sodowe | Środki czyszczące, materiały ceramiczne, kleje, masy uszczelniające, wybielanie papieru, uzdatnianie wody |
| Szkło Wodne Potasowe | Materiały ogniotrwałe, masy uszczelniające, elektrody spawalnicze, farby, kleje, kity |
| Szkło Wodne Litowe | Środek wiążący, regulujący kwasowość, zabezpieczający drewno przed ogniem, powłoki ochronne |
tags: #szkłowo #wodne #uzdatnianie #wody #proces
