Силикат натрия
Характеристики и физические свойства силиката натрия
Он растворяется в холодной воде (гидролизуется по аниону).
Рис. 1. Силикат натрия. Внешний вид.
Таблица 1. Физические свойства силиката натрия.
Молярная масса, г/моль
Температура плавления, o С
Получение силиката натрия
Силикат натрия образуется при сплавлении оксида кремния (IV) с карбонатом натрия (1) или гидроксидом натрия (2):
Химические свойства силиката натрия
Силикат натрия представляет собой среднюю соль, образованную сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH) и слабой кислотой – кремниевой (H2SiO3). В водном растворе она подвергается гидролизу по аниону. Наличие гидроксид-ионов свидетельствует о щелочном характере среды.
Na + + SiO3 2- + HOH ↔ HSiO3 — + Na + + OH — ;
Силикат натрия разлагается в горячей воде:
Эта соль взаимодействует с кислотами (3), щелочами (4) и диоксидом углерода (5):
Применение силиката натрия
Силикат натрия используется в процессе изготовления стекла (компонент шихты), а также нашел применение в производстве жаростойких кислотоупорных бетонов.
Примеры решения задач
| Задание | Какая масса оксида кремния (IV), содержащего 25% примесей,потребуется для получения силиката натрия массой 5,6 г по реакции с карбонатом натрия? |
| Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида кремния (IV) с карбонатом натрия с образованием силиката натрия: |
Рассчитаем количество моль силиката натрия (молярная масса равна 122 г/моль):
Согласно уравнению реакции n (Na2SiO3) : n (SiO2) = 1: 1. Значит,
Тогда масса оксида кремния (IV) будет равна (молярная масса – 60 г/моль):
Учитывая наличие примесей в составе оксида кремния (IV) его масса будет равна:
m (SiO2) =3 × 0,25 = 0,75 г.
| Задание | Какая масса кремниевой кислоты может быть получена при взаимодействии 500 мл 15%-ного раствора силиката натрия (плотность 1,1 г/мл) и соляной кислоты? |
| Решение | Запишем уравнение реакции: |
Найдем массу раствора силиката натрия, а также массу растворенного вещества Na2SiO3 в нем:
msolution =500 × 1,1 = 550 г.
Рассчитаем количество моль силиката натрия (молярная масса равна 122 г/моль):
n (Na2SiO3) = 82,5 / 122 = 0,676 моль.
Согласно уравнению реакции n (Na2SiO3) : n (H2SiO3) = 1: 1. Значит,
Тогда, масса образующейся кремниевой кислоты будет равна (молярная масса – 78 г/моль):
В промышленности различные марки силиката натрия характеризуются их массовым соотношением SiO 2 : Na 2 O (которое может быть преобразовано в молярное соотношение путем умножения на 1,032). Соотношение может варьироваться от 1: 2 до 3,75: 1. Марки с соотношением ниже 2,85: 1 называются щелочными. Те, у кого соотношение SiO 2 : Na 2 O выше, описываются как нейтральные.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Однако позже утверждалось, что вещества, приготовленные этими алхимиками, не были жидким стеклом, как это понимается сегодня. Его приготовил в 1818 году Иоганн Непомук фон Фукс путем обработки кремниевой кислоты щелочью; в результате растворяется в воде, «но не подвержен атмосферным изменениям».
Термины «жидкое стекло» и «растворимое стекло» использовали Леопольд Вольф в 1846 году, Эмиль Копп в 1857 году и Герман Кретцер в 1887 году.
Характеристики
Силикаты натрия представляют собой бесцветные стекловидные или кристаллические твердые вещества или белые порошки. За исключением наиболее богатых кремнием, они хорошо растворяются в воде, образуя щелочные растворы.
Производство
Силикаты натрия также можно получить растворением кремнезема SiO
2 (чья температура плавления составляет 1713 ° C) в расплавленном карбонате натрия (который плавится с разложением при 851 ° C):
Материал может быть также получен из сульфата натрия (точка плавления 884 ° C) с использованием углерода в качестве восстановителя:
В 1990 году было произведено 4 миллиона тонн силикатов щелочных металлов.
Использует
Инженерное дело
Растворы силиката натрия также можно использовать в качестве прикручиваемого адгезионного слоя для соединения стекла со стеклом или кремниевых пластин, покрытых оксидом кремния, друг с другом. Соединение силикатно-натриевого стекла со стеклом имеет то преимущество, что это метод низкотемпературного соединения, в отличие от соединения плавлением. Это также менее интенсивно обрабатывается, чем анодное соединение стекла со стеклом, которое требует, чтобы промежуточный слой, такой как SiN, действовал как диффузионный барьер для ионов натрия. Для нанесения такого слоя требуется стадия химического осаждения из паровой фазы при низком давлении. Однако недостатком связывания из силиката натрия является то, что очень трудно удалить пузырьки воздуха. Частично это связано с тем, что этот метод склеивания не требует склеивания в вакууме, а также не требует помощи в полевых условиях, как при анодном склеивании. Хотя это отсутствие полевой помощи иногда может быть полезным, потому что полевое содействие может обеспечить такое сильное притяжение между пластинами, что более тонкая пластина изогнется и схлопнется на наножидкостную полость или элементы МЭМС.
Буровые растворы
Обработка бетона и кирпичной кладки
Вспомогательные моющие средства
Он используется во вспомогательных моющих средствах, таких как сложный дисиликат натрия и модифицированный дисиликат натрия. Гранулы моющего средства приобретают прочность благодаря покрытию из силикатов.
Очистка воды
Огнеупорное использование
Литье в песчаные формы
Краситель вспомогательный
Раствор силиката натрия используется в качестве фиксатора при окрашивании рук реактивными красителями, которые требуют высокого pH для взаимодействия с текстильным волокном. После того, как краситель нанесен на ткань на основе целлюлозы, такую как хлопок или вискозу, или на шелк, ей дают высохнуть, после чего силикат натрия наносится на окрашенную ткань, покрывается пластиком для удержания влаги и оставляется. реагировать в течение часа при комнатной температуре.
Пассивная противопожарная защита
Ремонт металла
Ремонт автомобилей
Силикат натрия в настоящее время также используется в качестве герметика стыков выхлопной системы и герметика трещин при ремонте глушителей, резонаторов, выхлопных труб и других компонентов выхлопной системы с армирующими лентами из стекловолокна и без них. В этом случае силикат натрия (60–70%) обычно смешивают с каолином (40–30%), минеральным силикатом алюминия, чтобы сделать «склеенное» соединение силиката натрия непрозрачным. Силикат натрия, однако, является высокотемпературным клеем; каолин служит просто совместимым высокотемпературным красителем. Некоторые из этих ремонтных составов также содержат стекловолокно для улучшения их способности заполнять зазоры и уменьшения хрупкости.
«Жидкое стекло» (силикат натрия) добавляют в систему через радиатор и оставляют циркулировать. Силикат натрия находится во взвешенном состоянии в охлаждающей жидкости до тех пор, пока не достигнет головки блока цилиндров. При температуре 100–105 ° C (212–221 ° F) силикат натрия теряет молекулы воды, образуя стеклянное уплотнение с температурой плавления выше 810 ° C (1490 ° F).
Безопасное строительство
Хрустальные сады
Керамика
Он также является основным агентом в «волшебной воде», которая используется при соединении кусков глины, особенно если их уровень влажности отличается.
Герметизация протекающих водосодержащих конструкций
Силикат натрия с добавками был закачан в грунт, чтобы укрепить его и тем самым предотвратить дальнейшую утечку высокорадиоактивной воды с АЭС Фукусима-дайити в Японии в апреле 2011 года. Остаточное тепло, переносимое водой, используемой для охлаждения поврежденных реакторов, ускорилось. установка закачиваемой смеси.
Патроны для огнестрельного оружия
Еда и лекарства
Силикат натрия и другие силикаты, хотя и не используются в медицине, являются основными компонентами «мгновенных» кремов для удаления морщин, которые временно подтягивают кожу, чтобы минимизировать появление морщин и мешков под глазами. Эти кремы, если их нанести тонким слоем и дать высохнуть в течение нескольких минут, могут дать впечатляющие результаты. К сожалению, это не постоянно, длится несколько минут или пару часов. Он действует как водный цемент: как только мышца начинает двигаться, она трескается и оставляет белые остатки на коже.
Консервация продуктов
Домашнее пивоварение
Аквакультура
Силикат натрия
Силикат натрия (жидкое стекло, пищевая добавка Е550) представляют собой соли кислот кремния. Впервые жидкое стекло в 1818 году получил немецкий химик Ян Непомук фон Фукс. Данное соединение весьма широко распространено в природе. Силикаты содержатся в одной трети всех известных минеральных соединений (в глинистых материалах, полевых шпатах, слюде).
Общие свойства жидкого стекла
Силикат натрия – белый или беловатый мелкодисперсный порошок без определенного вкуса и запаха. Жидкое стекло, растворяясь в воде, образует вязкий раствор. В разбавленных растворах силикат натрия распадается на анионы кремниевой кислоты и катионы натрия. При удалении воды раствор силиката натрия превращается в аморфное твердое тело. Под действием хлоридов и кислот из раствора жидкого стекла образуется силикагель (сорбент).
Вязкие растворы силиката натрия при нагревании до температуры 200-300 °C вспучиваются и увеличиваются в объеме в пять-восемь раз.
Получение силиката натрия
В настоящее время жидкое стекло получают методом обработки в автоклаве сырья, содержащего кремнезем, концентрированными растворами натрия гидроксида. Известны также методы получения силиката натрия, основанные на кристаллизации расплавов из стекол, осаждении из газовой фазы и растворов.
Применение жидкого стекла
В пищевой промышленности пищевая добавка Е550 применяется для предотвращения слеживания и комкования пищевых продуктов при изготовлении хлебопекарных изделий, сухого молока, сахарного песка и других порошкообразных продуктов и пищевого сырья.
Жидкое стекло добавляют в мыло, а также используют при изготовлении порошков и моющих паст. Данное вещество довольно часто применяют в фармацевтической, косметической промышленности при изготовлении теней, рассыпчатых пудр и присыпок.Синтетически синтезированноежидкое стекло включают в состав адсорбентов, твердых смазок, а также используют при производстве шлаков, цемента, бетона и огнеупоров.Добавка Е550 используется в качестве наполнителя в промышленном производстве красок, бумаги, резины, лаков.
Вред силиката натрия
Специалисты ряда государств нашли доказательства возможного вреда пищевой добавки Е550. По этой причине сейчас в некоторых странах запрещено применять силикат натрия в качестве пищевой добавки.
Поэтому особенно важно ограничить употребление в пищу продуктов с пищевой добавкой Е550 при склонности к аллергии, расстройствах пищеварения, а также в детском возрасте и при хронических заболеваниях.
Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.
Человеческие кости крепче бетона в четыре раза.
Желудок человека неплохо справляется с посторонними предметами и без врачебного вмешательства. Известно, что желудочный сок способен растворять даже монеты.
По статистике, по понедельникам риск получения травм спины увеличивается на 25%, а риск сердечного приступа – на 33%. Будьте осторожны.
Согласно исследованиям, женщины, выпивающие несколько стаканов пива или вина в неделю, имеют повышенный риск заболеть раком груди.
В четырех дольках темного шоколада содержится порядка двухсот калорий. Так что если не хотите поправиться, лучше не есть больше двух долек в сутки.
Первый вибратор изобрели в 19 веке. Работал он на паровом двигателе и предназначался для лечения женской истерии.
В стремлении вытащить больного, доктора часто перегибают палку. Так, например, некий Чарльз Йенсен в период с 1954 по 1994 гг. пережил более 900 операций по удалению новообразований.
В Великобритании есть закон, согласно которому хирург может отказаться делать пациенту операцию, если он курит или имеет избыточный вес. Человек должен отказаться от вредных привычек, и тогда, возможно, ему не потребуется оперативное вмешательство.
Кровь человека «бегает» по сосудам под огромным давлением и при нарушении их целостности способна выстрелить на расстояние до 10 метров.
Печень – это самый тяжелый орган в нашем теле. Ее средний вес составляет 1,5 кг.
В нашем кишечнике рождаются, живут и умирают миллионы бактерий. Их можно увидеть только при сильном увеличении, но, если бы они собрались вместе, то поместились бы в обычной кофейной чашке.
Кариес – это самое распространенное инфекционное заболевание в мире, соперничать с которым не может даже грипп.
Для того чтобы сказать даже самые короткие и простые слова, мы задействуем 72 мышцы.
Вес человеческого мозга составляет около 2% от всей массы тела, однако потребляет он около 20% кислорода, поступающего в кровь. Этот факт делает человеческий мозг чрезвычайно восприимчивым к повреждениям, вызванным нехваткой кислорода.
Наши почки способны очистить за одну минуту три литра крови.
Восстановительный период после любого хирургического вмешательства требует от пациента крайне бережного отношения к своему здоровью. Но что делать, если нужно с.
Разница между силикатом натрия и метасиликатом натрия
В ключевое отличие между силикатом натрия и метасиликатом натрия заключается в том, что термин силикат натрия относится к силикатным солям ионов натрия, тогда как метасиликат натрия представляет собой
Содержание:
В ключевое отличие между силикатом натрия и метасиликатом натрия заключается в том, что термин силикат натрия относится к силикатным солям ионов натрия, тогда как метасиликат натрия представляет собой тип силиката натрия, имеющего катион натрия и SiO3 2- анион.
Что такое силикат натрия?
Силикаты натрия устойчивы в нейтральных и щелочных растворах. Когда они находятся в кислых растворах, силикат-ион имеет тенденцию реагировать с ионами водорода, образуя кремниевую кислоту. Эти компоненты кремниевой кислоты имеют тенденцию к разложению в гель гидратированного диоксида кремния. Когда это гидратированное соединение нагревается, чтобы отогнать воду, получается твердое полупрозрачное вещество, которое мы называем силикагелем (обычным осушителем).
Существует несколько методов производства силикатов натрия в зависимости от типа силиката. Обычно силикат натрия получают путем обработки смеси диоксида кремния, каустической соды и воды в присутствии горячего пара. Кроме того, мы можем получить силикат натрия, растворяя диоксид кремния в расплавленном карбонате натрия.
Силикат натрия находит множество применений: в качестве ингредиентов моющих средств, бумаги, водоочистки, строительных материалов, в качестве бурового раствора в стенках скважин, при ремонте металла, ремонте автомобилей и т. Д.
Что такое метасиликат натрия?
Что касается производства метасиликата натрия, мы можем производить его путем сплавления диоксида кремния с оксидом натрия в молярном соотношении 1: 1. Более того, силикат натрия кристаллизуется из различных гидратных растворов, таких как пентагидрат и нонагидрат.
Метасиликат натрия находит множество важных применений, включая производство диоксида кремния посредством реакции между метасиликатом натрия и кислотами, производство цемента и связующих, целлюлозы, бумаги, мыла, моющих средств, автомобильной промышленности, консервантов для яиц, ремесел и т. Д.
В чем разница между силикатом натрия и метасиликатом натрия?
Инфографика ниже суммирует разницу между силикатом натрия и метасиликатом натрия.
НАТРИЯ СИЛИКАТЫ
Полезное
Смотреть что такое «НАТРИЯ СИЛИКАТЫ» в других словарях:
Натрия силикаты — натриевые соли кремниевых кислот, например Na2SiO3; см. Силикаты натрия … Большая советская энциклопедия
Силикаты — – соединения химических элементов с кремнеземом, в которых кремний максимально окислен (цемент, бетон, стекло, керамика и др.). [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
СИЛИКАТЫ — (природные), важнейший класс породообразующих минералов, состоящих из соединений кремния и кислорода (SiO4), с различным металлам. Основные структурные единицы силикатов, кремнекислородные тетраэдры SiO4, могут образовывать одинарные или двойные… … Научно-технический энциклопедический словарь
Силикаты (минералы) — У этого термина существуют и другие значения, см. Силикаты. Силикаты и алюмосиликаты представляют собой обширную группу минералов. Для них характерен сложный химический состав и изоморфные замещения одних элементов и комплексов элементов другими … Википедия
Силикаты натрия — натриевые соли кремниевых кислот. Известны следующие безводные С. н.: Na2O․SiO2 (или Na2SiO3) метасиликат натрия, 2Na2O․SiO2 (Na4SiO4) ортосиликат натрия, 3Na2O․2SiO2 (Na6Si2O7) пиросиликат натрия, Na2O․2SiO2 (Na2Si2O5) бисиликат натрия,… … Большая советская энциклопедия
Силикаты (соли) — У этого термина существуют и другие значения, см. Силикаты. Силикаты (от лат. silex камень) соли метакремниевой кислоты H2SiO3, например, стеклом. В природе встречается в виде минералов, а также являются основой горных пород, из которых состоит… … Википедия
Глюконат натрия — (Sodium Gluconate) (формула ) E 576 применяется в пяти промышленных целях: Содержание 1 Применение в промышленных моющих средствах 1.1 … Википедия
Перкарбонат натрия — Общие Систематическое наименование Гидропероксосольват карбоната натрия Традиционные названия Перкарбонат натрия, пероксигидрат карбоната натрия Химическая формула Na2CO3·1,5H2O2 … Википедия
Метасиликат натрия — Метасиликат натрия … Википедия
Ортосиликат натрия — Общие Систематическое наименование Ортосиликат калия; силикат калия Традиционные названия Кремнекислый калий Химическая формула Na4SiO4 Физические свойства … Википедия
