ทรายซิลิกามักอยู่ในรูปแบบหนึ่งของซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) และประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองประการ ได้แก่ ซิลิกาและออกซิเจน
ซิลิการูปแบบที่พบบ่อยที่สุดคือควอตซ์ ซึ่งเป็นแร่ธาตุแข็งและเฉื่อยทางเคมี ซึ่งจะสลายตัวไปตามกาลเวลาด้วยลมและน้ำเป็นอนุภาคเล็กๆ ที่เรียกว่าทรายซิลิกา
มีชื่อเรียกอีกอย่างว่าทรายขาว ทรายควอทซ์ และทรายอุตสาหกรรม มีเฉดสีต่างๆ มากมาย ส่วนใหญ่เป็นสีขาวหรือไม่มีสี สีของทรายขึ้นอยู่กับเศษหินและแร่ธาตุต่างๆ ที่ประกอบเป็นทรัพยากรเป็นหลัก
ได้มาจากวัสดุควอทซ์จากแหล่งต่างๆ เช่น เนินทรายชายหาด และแปรรูปเป็นทรายประเภทและเกรดต่างๆ จากนั้นจึงถูกส่งไปยังอุตสาหกรรมต่างๆ สำหรับการใช้งานต่างๆ
ทรายซิลิกามีมาตรฐานที่แน่นอนและต้องมีซิลิกาอย่างน้อย 95% และเท่ากับ 0.6% ไอรอนออกไซด์ มิฉะนั้นจะถือว่าเป็นทรายธรรมดา
ทรายซิลิกาแตกต่างจากทรายชนิดอื่นอย่างไร?
ทรายอื่นๆ ในที่นี้หมายถึงทรายธรรมดาหรือทรายที่ใช้ในการก่อสร้างทั่วไป ซึ่งมักจะมีสีน้ำตาลและใช้สำหรับงานคอนกรีต นอกจากนี้ยังมีซิลิกาอยู่บ้างแต่มากถึง 80% และแร่ธาตุอื่นๆ เช่น เหล็ก โพแทสเซียม คาร์บอเนต และธาตุอื่นๆ
การมีแร่ธาตุเหล่านี้ทำให้ทรายสม่ำเสมอและมีสีเข้มกว่าเมื่อเทียบกับทรายซิลิกา ทรายธรรมดา (ทรายที่ไม่ใช่ซิลิกา) มีสีชมพู สีดำ สีเขียว และสีอื่นๆ ขึ้นอยู่กับสภาพการสะสมของทรายในตำแหน่งทางธรณีวิทยาต่างๆ
การใช้ทรายซิลิกา
ทรายซิลิกามีคุณค่าสำหรับคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากมาย มีจุดหลอมเหลวสูงและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสที่อุณหภูมิสูง
นี่คือตัวอย่างบางส่วนของการใช้ทรายซิลิกาในพื้นที่ต่างๆ
1.แก้ว
ทรายซิลิกาเป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตแก้ว เป็นวัตถุดิบที่สำคัญมากสำหรับกระจกมาตรฐานและกระจกชนิดพิเศษ ความบริสุทธิ์ทางเคมีของทรายซิลิกาเป็นปัจจัยหลักด้านความแข็งแรง สี และความใส
ใช้ในการผลิตกระจกแบนสำหรับใช้ในงานก่อสร้างและยานยนต์ รวมทั้งแก้วภาชนะสำหรับเก็บอาหารและเครื่องดื่ม เสริมกำลังไฟเบอร์กลาสและจำเป็นสำหรับการผลิตฉนวนไฟเบอร์กลาส มันถูกใช้ในแก้วชนิดพิเศษ รวมถึงหลอดทดลอง เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ โทรทัศน์และจอภาพ CRT รวมถึงหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์
2. สนามกีฬาและสนามกอล์ฟ
ในสนามกีฬาสังเคราะห์และสนามกอล์ฟ ทรายซิลิกาถูกใช้ในบังเกอร์และกรีน เนื่องจากความสามารถในการรองรับการเจริญเติบโตของพืชตามธรรมชาติ จึงสามารถใช้เพื่อรักษากรีนและแฟร์เวย์ได้ รูปร่างเม็ดตามธรรมชาติให้การซึมผ่านที่จำเป็น และช่วยอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาตามปกติ เช่น การเติมอากาศและการปฏิสนธิของราก
3. อิฐแคลเซียมซิลิเกต
เมื่อทำอิฐแคลเซียมซิลิเกต ทรายซิลิกาจะผสมกับปูนขาวที่มีแคลเซียมสูง โดยมีอัตราส่วนทรายต่อเถ้า 10 หรือ 20 อิฐเหล่านี้มีความสม่ำเสมอที่ดี พื้นผิวเรียบ และมีมุมแหลมคม และมีจุดแข็งให้เลือกหลากหลาย
อิฐแคลเซียมซิลิเกตมีความทนทานใกล้เคียงกับคอนกรีต แต่ไม่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีกำมะถันได้ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของอิฐที่ใช้ในอาคาร
4. การกรองน้ำ
ทรายซิลิก้าเป็นแผ่นกรองที่มีประสิทธิภาพในการขจัดสิ่งปนเปื้อนในระบบบำบัดน้ำเสียและการกรองน้ำดื่ม
ทรายซิลิกาทำให้องค์ประกอบที่เป็นกรดเป็นกลางเพื่อรักษาสมดุล pH ที่เหมาะสมในเครื่องกรองน้ำของคุณ เนื่องจากเป็นสารเคมีเฉื่อย จึงไม่ทำปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับกรด สารปนเปื้อน สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย หรือตัวทำละลาย
5. การหล่อและการผลิตโลหะ
ทรายซิลิกาเป็นองค์ประกอบสำคัญในการผลิตทางอุตสาหกรรมของเหล็ก การหล่อที่เป็นเหล็กและอโลหะ ซึ่งใช้สำหรับการกำจัดออกซิเดชันและการทำให้เมล็ดละเอียด
เพื่อให้ได้รูปทรงภายในหรือภายนอกที่ต้องการ ชิ้นส่วนโลหะจะถูกหล่อด้วยทรายซิลิกา เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการหล่อที่เกี่ยวข้องกับเหล็กหล่อ เหล็กกล้า ไทเทเนียม และยังใช้สำหรับทำความสะอาดพื้นผิวการหล่ออีกด้วย
6. สีและสารเคลือบ
ทรายซิลิกามีคุณสมบัติประสิทธิภาพสูง เช่น ความสว่าง การสะท้อน การดูดซับน้ำมัน และความสม่ำเสมอของสี คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยปรับปรุงรูปลักษณ์โดยรวมและความทนทานของสีและสารเคลือบอุตสาหกรรมและสถาปัตยกรรม
การดูดซับน้ำมันต่ำช่วยเพิ่มสีพื้นผิว ส่งผลให้การเคลือบมีความทนทานและอุดมไปด้วยเม็ดสี สารตัวเติมซิลิกาปรับปรุงการคงสีและต้านทานคราบ โรคราน้ำค้าง สภาพอากาศและการแตกร้าว
7. การก่อสร้าง
เป็นส่วนประกอบสำคัญในผลิตภัณฑ์ก่อสร้างและอาคารหลากหลายชนิด เพื่อปรับปรุงความทนทานและความสมบูรณ์ของโครงสร้าง จึงมีการใช้ซิลิกาทั้งเมล็ดในวัสดุปูพื้น ปูน ซีเมนต์ชนิดพิเศษ กระเบื้องหลังคา ส่วนผสมแอสฟัลต์ พื้นผิวกันลื่น และวัสดุอุตสาหกรรมอื่นๆ ทำหน้าที่เป็นตัวขยายการทำงานเพื่อเพิ่มความทนทาน ป้องกันการกัดกร่อน และทนต่อสภาพอากาศของวัสดุยาแนว ยาแนว และสารประกอบอีพอกซี
8. เซรามิกส์และวัสดุทนไฟ
เป็นองค์ประกอบสำคัญของสูตรเคลือบและตัวถังสำหรับผลิตภัณฑ์เซรามิกทุกประเภท เช่น เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร กระเบื้องปูพื้น กระเบื้องบุผนัง เครื่องสุขภัณฑ์ เป็นต้น
9. สารกัดกร่อนอุตสาหกรรม
เนื่องจากมีลักษณะกลมและเชิงมุม จึงนิยมใช้เป็นสารขัดถูแร่สำหรับการพ่นทรายในอุตสาหกรรม ทรายซิลิกาช่วยให้พื้นผิวกลมเรียบสำหรับการพ่นทราย และใช้เรซินบางชนิดเพื่อป้องกันอันตรายต่อสุขภาพจากฝุ่นซิลิกา
10.การใช้งานอื่นๆ
ในกระบวนการนำน้ำมันและก๊าซกลับมาใช้ใหม่ ทรายซิลิกาเรียกว่าทราย fracking มีการสูบลงในหลุมเจาะในการใช้งานหลุมลึกเพื่อเพิ่มอัตราการไหลของปิโตรเลียมหรือน้ำมันธรรมชาติ และความบริสุทธิ์ทางเคมีของสารนี้ช่วยต้านทานการโจมตีทางเคมีในสภาพแวดล้อมที่ทนต่อการกัดกร่อน
ทรายซิลิกามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนั้นก่อนซื้อควรตรวจสอบเกรดและซื้อจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงเพื่อหลีกเลี่ยงทรายที่มีสิ่งเจือปน