硅酸钠溶液提纯除钠离子

硅酸钠溶液提纯除钠离子

硅酸钠溶液提纯除钠离子

二氧化硅抛光液是以高纯度硅粉为原料，经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品。广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光。如：硅片、化合物晶体、精密光学器件、宝石等的抛光加工。

硅酸钠，俗称泡花碱，是一种无机物，化学式为Na2O·nSiO2，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为Na2O·nSiO2，它是一种可溶性的无机硅酸盐，具有广泛的用途。

二氧化硅抛光液的生产过程主要包括以下几个步骤‌：

‌原料准备‌：二氧化硅抛光液的主要原料是高纯度硅粉。这些硅粉经过特殊工艺处理，确保其高纯度和低金属离子含量‌。

‌制备过程‌：首先，将高纯度硅粉与适量的水混合，通过化学反应，将硅酸钠转化为二氧化硅。具体来说，可以通过加入适量的酸(如酸)来沉淀出硅酸(H2SiO3)，然后通过热解(△)将硅酸转化为二氧化硅(SIO2)。反应方程式如下:
NaSiO₃ +2HC → H₂SiO3↓+2NaCl
H₂SiO₃→SiO2+H2O(热解)
将得到的二氧化硅颗粒进行特殊处理，形成稳定的胶体二氧化硅颗粒分散体系，即硅溶胶。在制备过程中，可以通过引入“速冷”步骤，使抛光颗粒呈尺寸分布宽、颗粒空间覆盖度大的非球形颗粒，从而提高抛光效果‌。

‌配方调整‌：根据具体需求，可以调整二氧化硅的含量（通常为15%～30%）、pH值（酸性或碱性）、以及其他成分如Na2O的含量（≤0.3%）等。这些调整可以满足不同材料的高平坦化抛光需求。

‌性能优化‌：通过高科技术分散成纳米颗粒，确保纳米级二氧化硅抛光液的分散均匀性，从而提高其高强度、高附着力、成膜性好、渗透、高耐候性和高耐磨性等特点‌

在半导体材料行业中，硅酸钠溶液的纯度是影响器件性能和可靠性的关键因素之一。然而，钠离子作为常见的杂质元素，其存在会显著降低半导体材料的纯度，进而影响器件的电学性能和稳定性。

为了解决这一问题，湖南某科技公司与科海思合作，采用创新的离子交换技术来降低硅酸钠溶液中的钠离子含量。

在这个项目中，科海思设计了一个处理能力为2.4吨/天的系统，24小时运行，原水中的钠离子含量为30-40g/L，电导率约为200ms/cm。

科海思结合Tulsimer® T-42H树脂产品优势，采用四级串联的离子交换系统，原水经深度过滤处理后，进入离子交换树脂系统，初步设计树脂总用量3000L，单罐树脂装填750L。这种设计不仅简化了系统结构，而且确保了钠离子的有效去除。