규산나트륨 Na₂SiO₃ 완전 가이드 — 실제 COA, ZDHC Level 1 | Lộc Thiên

규산나트륨 (Na₂SiO₃) 물유리 완전 가이드 — 특성, 모듈 및 응용 분야

TL;DR: 규산나트륨(Na₂SiO₃, CAS 1344-09-8)은 물유리라고도 불리며, 강알칼리성 용액 형태(pH 11–13)의 무기 화합물로 비중 1.35–1.55 g/mL, 모듈 SiO₂/Na₂O 비율 2.0–3.3입니다. Lộc Thiên은 N26–N32 등급의 규산나트륨을 대량 공급하며, 로트별 COA, MSDS 및 공업단지 당일 배송을 제공합니다. QC 팀 Phan Cẩm Thủy와 Võ Thị Như Hòa가 출하 전 모든 로트를 검사합니다.

규산나트륨(물유리)이란 무엇인가?

규산나트륨은 물유리 또는 액체 유리라고도 불리며, 규산의 나트륨 염으로 화학식은 Na₂SiO₃ 또는 Na₂O·nSiO₂입니다. CAS 번호는 1344-09-8이고 EC 번호는 215-687-4입니다. 이 화합물은 1640년 Jan Baptist van Helmont가 알칼리를 용융 실리카와 결합시켜 처음 발견했습니다. 상업용 제품은 규사(SiO₂)를 탄산나트륨(Na₂CO₃)과 혼합하여 1,300–1,500°C에서 용융시킨 후, 유리 덩어리를 물에 용해시켜 제조합니다. 생성된 용액은 점성 액체로, 투명하거나 약간 탁하며, pH 11–13입니다. 화학적으로 규산나트륨은 메타규산염(Na₂SiO₃), 오르토규산염(Na₄SiO₄) 및 피로규산염(Na₆Si₂O₇)의 세 가지 주요 형태로 존재하며, 그중 메타규산염이 가장 일반적입니다. EU 식품 첨가물 목록에서 이 물질은 E550으로 지정되어 안정제 및 고결 방지제로 사용됩니다.

화학 구조 및 화학식

상업용 규산나트륨은 Na₂O·nSiO₂의 화학식을 가지며, 여기서 n은 SiO₂와 Na₂O 사이의 몰비율로 모듈(Module)이라고 합니다. 무수 메타규산염의 몰질량은 122.06 g/mol이고, 상업용 용액은 약 284.22 g/mol입니다. 이 화합물은 ECHA에 EC 번호 215-687-4로 등록되어 있습니다. 용액 내 분자 구조는 공유 산소 원자(Si–O–Si)를 통해 연결된 SiO₄⁴⁻ 단위의 네트워크이며, Na⁺ 이온이 층간 공간에 분포되어 있어 특유의 접착성 및 피막 형성 특성을 부여합니다. 제품은 점성 액체 용액(가장 일반적), 고체(용융 후 유리 덩어리), 분말(분무 건조 후)의 세 가지 형태로 존재합니다. 액체 용액은 재용해 없이 직접 적용 가능하므로 전 세계 생산량의 85% 이상을 차지합니다.

상세 기술 사양 — 로트별 COA

Lộc Thiên의 규산나트륨은 N28, N30 및 N32 등급으로 공급되며 아래 사양을 갖춥니다. 각 로트에는 QC 부서에서 검사한 COA(분석 증명서)가 제공되며, 로트 코드는 각 드럼, IBC 및 배송 문서에 표시됩니다.

일반 사양: 모듈 2.0–3.3; 비중 1.35–1.55 g/mL; 고형분 함량 35–45%; pH 11–13. Lộc Thiên의 QC 부서는 출하 전 COA의 모든 파라미터를 확인합니다. 기술자 Phan Cẩm Thủy와 Võ Thị Như Hòa가 액체 화학 물질의 입출고 품질 검사를 직접 담당합니다.

모듈(Module) — 규산나트륨 평가 시 가장 중요한 파라미터입니다. 모듈(몰비 SiO₂/Na₂O)은 물리화학적 특성을 결정합니다: 저모듈(2.0–2.5)은 낮은 점도, 강한 알칼리 반응을 보이고, 고모듈(3.0–3.3)은 높은 점도, 건조 후 단단한 피막을 형성하여 내열성 접착제에 적합합니다.

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모듈 SiO₂/Na₂O 비교 — 적합한 등급 선택

모듈은 특정 응용 분야에 맞는 규산나트륨을 선택할 때 결정적인 파라미터입니다. 올바른 등급은 하나가 아니라 공장의 기술 요구 사항에 일치하는 등급입니다.

N28 등급(모듈 2.65–2.85)은 중간 그룹에 속하며 제지 접착제, 건설에 적합합니다. N30 등급(모듈 2.9–3.1)은 중간-높음 경계에 있어 골판지 접착제와 기본 내열 응용 분야 모두에 사용할 수 있습니다. N32 등급(모듈 3.1–3.3)은 최고 등급으로 가장 단단한 피막을 생성하며 구조용 강철 내화 페인트 및 용접봉 코팅에 적합합니다.

Na₂SiO₃ vs K₂SiO₃: 규산칼륨(K₂SiO₃)은 알칼리도가 낮고, 더 빨리 용해되며 투명한 피막을 생성하여 고품질 페인트 및 세라믹 유약에 자주 사용됩니다. K₂SiO₃의 비용은 규산나트륨보다 1.5–2배 높으므로 Na₂SiO₃가 대부분 산업에서 경제적인 선택입니다.

비중과 실용적 의미

규산나트륨의 비중은 1.35–1.55 g/mL 범위이며 모듈과 고형분 함량에 직접적으로 의존합니다. 이는 흔히 오해되는 부분입니다: 비중이 높다고 좋은 품질을 의미하는 것은 아닙니다. 비중은 총 고형분 함량만을 나타낼 뿐, 모듈이나 접착 특성을 나타내지 않습니다. N32 등급(모듈 3.2)의 규산나트륨 로트는 비중이 1.41 g/mL일 수 있지만 밀집된 SiO₂ 네트워크로 인해 점도가 8,000 cP를 초과하는 반면, N26 등급(모듈 2.6)의 비중 1.47 g/mL인 로트는 높은 Na₂O 함량이 네트워크를 이완시켜 점도가 700 cP에 불과합니다.

표는 동일한 비중 1.41 g/mL을 가진 두 로트가 서로 다른 모듈(3.25 vs 3.22)을 가져 완전히 다른 점도와 응용 분야를 나타내는 것을 보여줍니다. 따라서 로트를 평가할 때 구매자는 모듈과 비중을 모두 표시한 COA를 요청해야 하며, 가격 책정을 위해 비중에만 의존해서는 안 됩니다.

산업 응용 분야 (7+개 산업)

규산나트륨은 무기 접착성, 알칼리도 및 피막 형성 능력이라는 세 가지 특성 덕분에 최소 8개 주요 산업에 사용됩니다.

1. 무기 내열 접착제: 이는 규산나트륨의 가장 큰 응용 분야입니다. 골판지 생산에서 모듈 2.5–3.0의 규산나트륨 용액을 전분과 결합하여 골심지의 기본 접착제로 사용합니다. 규산염 접착제가 셀룰로오스 표면에 접착되는 것은 SiO₂와 섬유 표면의 OH⁻ 사이의 화학 반응으로 수소 결합을 형성하기 때문입니다.

2. 수동적 화재 방지: 고모듈 규산나트륨(3.0–3.3)은 강철 구조물용 내화 페인트의 주요 성분입니다. 고온에 노출되면 수화된 규산염 피막이 수증기를 방출하고 절연성 팽창 폼 층을 형성하여 강철이 임계 온도 540°C에 도달하는 시간을 피막 두께에 따라 60–120분 지연시킵니다. 미네랄 울 내화 패널 및 내화 모르타르에 사용됩니다.

3. 수처리: 규산나트륨은 산업용수 시스템에서 안정제 및 부식 억제제 역할을 합니다. 규산나트륨의 가용성 실리카는 반응 Na₂SiO₃ + Fe → FeSiO₃ + Na₂O를 통해 강관에 보호막을 형성합니다. 이 피막은 산소와 염소가 배관을 부식시키는 것을 방지하며, 특히 보일러 수 시스템 및 냉각탑에서 효과적입니다.

4. 제지 및 포장 생산: 접착제 외에도 규산나트륨은 종이의 표면 강화제로 사용되어 내수성과 인쇄 평탄성을 개선합니다. 펄프 표백에서 규산염은 H₂O₂를 안정화시켜 과산화물 분해 속도를 늦추고 표백 효율을 높입니다.

5. 건설: 규산나트륨은 시멘트의 Ca(OH)₂와 반응하여 규산칼슘 수화물(CSH)을 형성합니다. 이 반응은 콘크리트의 모세관 공극을 채워 내수성을 개선합니다. 외벽용 방수 혼화제로 사용되거나, 기존 콘크리트 표면에 분사하여 수명을 연장합니다. 내산 시멘트에서는 저모듈 규산나트륨이 내열 광물과 결합됩니다.

6. 산업용 세제 및 비누: Na₂SiO₃의 알칼리도는 세정 용액의 pH를 높여 기름과 지방을 분해합니다. 동시에 실리카는 재오염 방지 특성을 가지고 있어 오염 물질이 깨끗한 표면에 재부착되지 않고 용액에 부유 상태를 유지하게 합니다.

7. 농업: 희석된 규산나트륨 용액으로 종자를 처리하면 식물의 자연 방어 메커니즘을 활성화하여 발아를 촉진하고 곰팡이 질병에 대한 묘목 저항성을 높입니다.

8. 세라믹 생산 — 냉간 유약: 소성 사이클을 단축시킵니다.

사례 연구: Sóng Thần 2 공업단지의 골판지 공장이 전분 접착제에서 전분 + N30 혼합 접착제(모듈 2.9–3.1)로 전환하여 접착제 비용을 15% 절감하고, 라인 속도를 120 m/min에서 150 m/min으로 증가시켰으며 접착 강도 손실이 없었습니다(박리 테스트로 확인).

사용법 및 희석 가이드

상업용 규산나트륨은 고형분 농도 35–45%입니다. 희석 전에 모듈을 확인하여 적절한 비율로 조정해야 합니다. 기본 규칙: 항상 규산염을 물에 첨가하십시오(절대 반대로 하지 마십시오) — 국부적인 겔 형성을 방지하기 위함입니다. 희석 중에는 연속적으로 교반하십시오.

기본 희석 단계:

1. 필요한 양의 물을 30–40°C로 가온합니다(따뜻한 물은 용해를 촉진하고 점도를 낮춥니다).
2. 규산나트륨을 물에 천천히 첨가하면서 기계식 임펠러 또는 순환 방식으로 교반합니다.
3. 균질하게 된 후 실온으로 냉각합니다.
4. pH 또는 비중을 확인하여 실제 농도를 확인합니다.

강산과의 급격한 혼합을 피하십시오 — 규산나트륨과 황산(또는 HCl)의 반응은 강한 발열 반응이며 침전 실리카 겔을 생성합니다. 폐수 처리에서 알칼리 중화가 필요한 경우 pH를 제어하기 위해 격렬한 교반과 함께 천천히 연속적으로 첨가하십시오(자세한 가이드는 산업용 규산염 사용 공정 참조).

보관: 사용 후 용기는 밀봉해야 합니다. 서늘한 곳(온도 5–35°C)에 보관하고, 동결을 피하십시오(온도 <0°C는 가역적 겔화를 유발할 수 있음). 액체 형태의 수처리 화학 물질도 유사한 보관 요구 사항이 있습니다.

안전 및 보관

규산나트륨은 UN에 의해 위험물로 분류되지 않지만(UN 번호 불필요), pH 11–13으로 피부와 점막에 여전히 부식성입니다. 직접 접촉 시 눈과 피부 자극을 유발하므로 PPE 필수: 화학 장갑, 안전 고글 및 용액 취급 시 내화학 앞치마.

특정 안전 조치:

• 니트릴 또는 네오프렌 장갑 사용(천연 고무는 시간이 지남에 따라 충분한 내알칼리성이 없음).
• 비말 차단 화학 안전 고글 사용 — 일반 안경 사용 금지.
• 눈에 튄 경우 — 흐르는 물로 15분간 연속 세척하고 의료 조치를 받으십시오.
• 피부에 묻은 경우 — 비누와 미온수로 세척하고, 산을 사용하여 중화하지 마십시오.

보관:

• 온도 5–35°C. 0°C 미만에서는 용액이 고형화되거나 겔화될 수 있음 — 발생 시 30–40°C에서 교반하여 재액화할 수 있지만, 균일성에 영향을 미치므로 권장되지 않습니다.
• CO₂ 차단 — 규산염은 대기 중 CO₂와 반응하여 실리카 침전물(SiO₂·nH₂O)을 형성하여 농도를 감소시킵니다.
• 유통기한: 밀봉된 원래 포장 상태로 생산일로부터 12개월.
• 포장: 30L 플라스틱 캔, 200L 강철/플라스틱 드럼, 1,000L IBC, 주문별 탱크로리(수천 리터에서 최대 20톤).

규산나트륨은 NaOH 액체 가성소다 및 H₂O₂ 과산화수소와 별도 구역에 보관할 경우 심각한 비호환성은 없지만, 동일 용기에 보관해서는 안 됩니다. H₂SO₄ 황산은 강산으로, 폐수 처리에서 규산나트륨을 중화하는 데 사용할 때는 배기 팬이 있는 내식성 장비에서 수행해야 합니다.

Lộc Thiên에서 규산나트륨 구매 및 견적

Lộc Thiên은 모듈 범위 2.55–3.3에 해당하는 N26, N28, N30, N32 등급의 규산나트륨 물유리를 대량 공급합니다. 창고 네트워크는 전국 6개 지점(호치민시, Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, Cần Thơ, Đà Nẵng 및 Bắc Ninh)에 걸쳐 있습니다. 20대 이상의 탱크로리(용량 5–30톤) 차량이 남부 지방의 공업단지에 당일 배송하고, 중부 및 북부 지역에는 24시간 이내에 배송합니다.

관련 서비스:

• 로트별 COA — 모듈, 비중, Na₂O, SiO₂, 점도 전체 데이터.
• MSDS/SDS 요청 시 제공.
• 대량 주문 전 샘플 테스트 지원.
• 다운스트림 번들: 규산나트륨 + NaOH 액체 가성소다 + H₂O₂ 과산화수소를 동일 선적에 포함시켜 공장의 운송 비용 절감.

포장 옵션: 30L 캔(테스트, 샘플), 200L 드럼(중간 생산), 1,000L IBC(대량 생산), 탱크로리(월 20톤 이상 공장 소비).

QC 검사: 기술자 Phan Cẩm Thủy와 Võ Thị Như Hòa가 출하 전 로트 파라미터 검증을 담당합니다. ZDHC Level 1(TÜV Rheinland) 인증은 요청 시 제공 가능합니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

규산나트륨은 유독한가?

규산나트륨은 유기 화합물이나 중금속처럼 유독하지는 않지만, 피부에 부식성입니다(pH 11–13, 강알칼리). 직접 접촉을 피하고, 피부나 눈에 튄 경우 즉시 물로 세척하십시오.

모듈 2.0과 3.0의 차이점은 무엇인가?

저모듈(2.0–2.5)은 낮은 점도, 높은 알칼리도로 수처리, 세정에 사용됩니다. 고모듈(3.0–3.3)은 단단하고 내열성 피막을 형성하여 내열 접착제, 내화 페인트에 사용됩니다.

물유리를 방수에 사용할 수 있나?

예. 규산나트륨은 시멘트의 Ca(OH)₂와 반응하여 규산칼슘 수화물(CSH)을 형성하여 모세관 공극을 채워 투수성을 감소시킵니다. 콘크리트 표면에 직접 분사하거나 방수 모르타르에 혼합하여 사용합니다.

규산나트륨과 규산칼륨의 차이점은 무엇인가?

K₂SiO₃는 더 빨리 용해되고, 투명한 피막을 생성하며, 알칼리도가 낮아 고품질 페인트, 세라믹 유약에 사용됩니다. Na₂SiO₃는 더 저렴하고 일반적이며, 전 세계 물유리 생산량의 90% 이상을 차지합니다.

대량 규산나트륨 구입처는?

Lộc Thiên — 전국 6개 창고, 20대 이상 탱크로리 5–30톤, 공업단지 당일 배송. 로트별 COA, MSDS, ZDHC Level 1(TÜV Rheinland) 인증. 핫라인 0979 891 929.

규산나트륨 COA에는 어떤 파라미터가 있나?

모듈(몰비 SiO₂/Na₂O), 비중(g/mL), 고형분 함량(Na₂O + SiO₂, %), pH, 점도(cP), 해당 시 Fe 함량. 분석 방법은 64TCN 38-86에 따름.

물유리는 얼마나 오래 보관할 수 있나?

밀봉된 원래 포장 상태로 6–12개월, 온도 5–35°C, 직사광선 및 CO₂ 노출 차단. 저온으로 겔화된 경우 30–40°C로 가열 및 교반하여 회복 가능.

물유리를 식품에 사용할 수 있나?

E550 등급(순수 규산나트륨)은 EU에서 제한된 용량으로 식품 안정제 및 고결 방지제로 허용됩니다. 산업용 등급은 식품용이 아닙니다.

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이 글은 Lộc Thiên의 QC 부서 — 기술자 Phan Cẩm Thủy와 Võ Thị Như Hòa의 검토를 거쳤습니다. 모든 기술 파라미터는 실제 로트 COA에 기반합니다. 로트별 COA는 핫라인 또는 견적 양식을 통해 요청하십시오.

참조: NaOH 액체 가성소다 | 황산 H₂SO₄ | 수처리 화학 물질 | 제지 및 포장 산업용 화학 물질