Сілікаты натрыю

Сілікатаў (з лацінскай мовы слова «silex» перакладаецца як «камень») называюцца солі метакремниевой кіслаты H2SiO3. Напрыклад, сілікаты натрыю, хімічная формула якога запісваецца так: Na2SiO3. Іншая назва солі - натрый метасиликат. Малярная маса рэчыва складае 122,06 г / моль. Знешні выгляд - белыя непразрыстыя крышталі, якія маюць зялёны адценне. Шчыльнасць складае 2,4 г / см3. Ступень чысціні характарызуецца паказчыкам праламлення, які раўняецца 1,52. Тэмпература плаўлення - плюс 1088 ° C. Рэчыва Растваральнасць у вадзе і нерастваральныя ў спірце. Разведзены водны раствор валодае унікальнымі ўласцівасцямі: пагружаныя ў яго свежыя яйкі могуць да дзевяці месяцаў захоўвацца пры пакаёвай тэмпературы. Сілікаты натрыю стабільны ў нейтральнай і шчолачны асяроддзі, а ў кіслай аніёны SiO3- рэагуе з катыёнамі H + з адукацыяй крамянёвай кіслаты.

Двухвокіс крэмнія (завецца яшчэ крамянёвым ангідрыдам або кремнеземом) з'яўляецца найбольш устойлівым злучэннем, якое сустракаецца ў прыродзе ў выглядзе кварца. На яго долю прыпадае 12% масы ўсёй зямной кары. Кварц, забруджанае прымешкамі, уяўляе сабой звычайны пясок, які ўтвараецца з-за разбурэння горных парод. Пад дзеяннем шчолачы на двухвокіс крэмнія працякае хімічная рэакцыя: NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O. У выніку ўтворыцца соль крамянёвай кіслаты - сілікаты натрыю. Гідроліз солі (раскладанне яе вадой) ідзе па схеме: 2Na2SiO3 + H2O → Na2SiO5 + 2NaOH, і ўтворыцца двуметасиликат натрыю. З паніжэннем канцэнтрацыі раствора, гідроліз працякае больш інтэнсіўна. У 1 н. растворы гідроліз 14% солі, у 0,1 н. - 28%, у 0,001% - 32%. Гідроліз двуметасиликата натрыю працякае ўжо слабым.

Сілікаты натрыю утвараецца ў выніку ўзаемадзеяння крэмнія са шчолаччу: Si + H2O + 2NaOH → Na2SiO3 + 2H2. Падобная рэакцыя можа працякаць са слабымі шчолачамі, а таксама вельмі лёгка ідзе з вадой у прысутнасці нават нязначнай колькасці аніёнаў OH-: дастаткова слядоў шчолачаў, вынятых з шкла. Бо ўтвараецца метасиликат натрыю з'яўляецца соллю слабой метакремневой кіслаты, то ў разведзеным растворы яна амаль цалкам гідроліз, канцэнтрацыя іёнаў OH- падчас рэакцыі не змяншаецца, таму ўсё зводзіцца да раскладання крэмніем вады. Прысутныя сляды шчолачы з'яўляюцца каталізатарам. З 0,63 кг крэмнія такім спосабам атрымліваецца 1 м3 вадароду, тады як жалеза спатрэбілася б амаль у 4 разы больш.

У прамысловасці розныя маркі сілікаты натрыю характарызуюцца суадносінамі колькасці SiO2 і Na2O. Яно можа змяняцца ад 2: 1 да 3,75: 1. Гатункі з суадносінамі 2,85: 1 і ніжэй лічацца шчолачнымі. Тыя, у якіх больш высокае суадносіны характарызуюцца, як «нейтральныя». Сілікаты натрыю ў выглядзе водных канцэнтраваных раствораў ўяўляюць сабой вадкае або растваральнае шкло. Але разам з Na2SiO3 ў вадкім шкле прысутнічаюць і іншыя сілікаты натрыю, таму яго звычайны склад выяўляецца формулай, якая з'яўляецца набліжанай, Na2O • nSiO2, дзе n = 2 ÷ 4. Паступовае адшчапленнем SiO2 (звычайна пры доўгім захоўванні) прыводзіць да памутненне вадкага шкла або да ператварэння часам у студнеобразном масу. Таму ў лабараторыі яго трымаюць у сасудах, закрытых гумовымі коркамі, так як коркавыя або шкляныя да рыльца проста прыляпляюцца.

Сілікаты натрыю ўжываецца ў вытворчасці пральных парашкоў. Штогадовае вытворчасць вадкага шкла складае сотні тысяч тон. Яго выкарыстоўваюць для ўмацавання грунтоў пры правядзенні будаўнічых работ (напрыклад, абарона бетоннай сцяжкі падлогі супраць ізаляцыі), а таксама, як і іншыя рэагенты, напрыклад, тріполіфосфат натрыю, прымяняецца ў многіх галінах (абедзве солі, напрыклад, выкарыстоўваюцца для памякчэння вады). Насычэнне Na2SiO3 аўтамабільных бетонных дарог у значнай меры скарачае іх ізаляцыі.

Апрацоўка дрэва або іншых матэрыялаў абараняе ад запальвання (напрыклад, пабудовы або тэатральныя дэкарацыі). Часта служыць у якасці асновы для вогнетрывалых абкітовак або канцылярскай клею. Простыя па складзе абкітоўкі прыдатныя для склейвання фарфору і шкла. Іх можна атрымаць, змешваючы (да кансістэнцыі тэсту) мел з вадкім шклом. Сумесь хутка дубянее і ператвараецца ў белую і вельмі трывалую масу.

З цэменту, замяшанага на вадкім шкле, робяць хутка твердеющую абкітоўку, якую выкарыстоўваюць для склейвання камянёў. Сумесь сілікаты натрыю з пілавіннем выкарыстоўваюць для запаўнення прасторы паміж падвойнымі сценкамі ў некаторых сейфаў. Гэта робіць іх больш вогнеўстойлівымі, а таксама служыць дадатковай абаронай ад выкрыцця з дапамогай ацэтыленавай гарэлкі з-за моцнага задымлення і спрацоўвання сігналізацыі.