Cтраница 1
Раствор щелочных силикатов используют для получения щелочных и силикатных продуктов: поташа, метасиликатов натрия и калия, ереванита - смеси аморфного кремнезема с содой, чистого кремнезема. [1]
Растворы щелочных силикатов готовили из химически чистых кремнезема и щелочи по мокрому способу в платиновой посуде при нагревании в боксе в атмосфере аргона. [2]
Разбавление растворов щелочных силикатов водой в общем случае уменьшает рН раствора и тем самым влияет на анионный состав раствора в сторону увеличения степени полимерности. Од-нако скорость этого изменения в большой степени зависит от силикатного модуля исходного раствора. В сильнощелочных системах все изменения завершаются за несколько минут после разбавления, в то время как в высокомодульных системах процесс может растягиваться на недели и месяцы. Как уже отмечалось, увеличение концентрации щелочи всегда делает силикатную систему более динамичной. [3]
Взаимодействие растворов щелочных силикатов с растворимыми солями других поливалентных металлов, таких как цинк, кадмий, медь, никель, железо, марганец, свинец и другие, во многом протекает аналогично взаимодействию с солями щелочноземельных металлов. Образование студенистых осадков малорастворимых гидроксидов металлов происходит еще более легко и также способствует созданию мембран на границах смешиваемых фаз. Образование кристаллических продуктов тоже маловероятно ввиду полимерности не только анионов, но и катионов. Редкое исключение составляет относительно легко кристаллизующийся силикат меди, образующийся при взаимодействии щелочных силикатов с растворами сульфата или хлорида меди. В местах контакта фаз рН резко изменяется, так как ионы гидроксила поглощаются катионами поливалентного металла, что способствует полимеризации кремнезема. Поверхность студенистых осадков более развита и склонность к адсорбции и соосаждению различных ионов больше. Продукты взаимодействия представляют собой смесь гидроксидов, силикатов и основных солей в аморфном состоянии, причем соотношение между ними определяется теми же условиями проведения реакции. Оксиды цинка и свинца, в том числе сурик РЬ3О4, осаждают кремнезем из растворов жидких стекол, причем их активность зависит от температурной обработки, которой они подвергались. Хорошо сформированные состарившиеся окислы большинства тяжелых металлов практически инертны в щелочных силикатных системах. С высшими окислами молибдена и вольфрама, находя -, щимися в ионной форме молибдатов и вольфраматов, в кислых средах мономерный кремнезем образует гетерополикислоты. Полимерные и коллоидные формы кремнезема взаимодействуют с молибденовой кислотой медленней по мере образования мономерных форм, на этом основано условное деление общего содержания кремнезема в жидких силикатных системах на растворимый ( a - SiO2) и коллоидный. Хроматы и бихроматы осаждают кремнезем из растворов щелочных силикатов, при этом отмечается появление полезных технических свойств осажденных форм. [4]
Применение растворов щелочных силикатов многочисленно и разнообразно. Далеко не всегда удобно и возможно использовать стандартные растворы, выпускаемые промышленностью. Весьма желательна возможность приготовлять жидкое стекло оптималь ных модулей и концентраций по месту их использования. Растворе ние безводных стеклообразных силикатов с модулем больш единицы - автоклавный процесс, требующий достаточно сложной организации. [5]
В растворах щелочных силикатов с кремнеземистым модулем до 2 присутствующие ионизированные анионы кремневых щелочей также могут входить в двойные слои на металлических электродах и вызывать сдвиг потенциалов электродов или в результате непосредственной адсорбции и химического взаимодействия или путем уменьшения активности иона ОН, частичного его связывания. [6]
Так как растворы щелочных силикатов имеют сильнощелочную реакцию, то нейтрализовать их полностью или частично можно любыми кислотами, в том числе кислыми газами ( СО2, H2S, SCb), борной кислотой, кислыми солями ( бикарбонаты, кислые фосфа - Tbi), которые при растворении сообщают системе рН меньший, чем рН раствора силиката. [7]
Так как растворы щелочных силикатов имеют сильнощелочную реакцию, то нейтрализовать их полностью или частично можно любыми кислотами, в том числе кислыми газами, кислыми солями, которые при растворении сообщают системе рН меньший, чем рН раствора силиката. При реакции силиката натрия с соляной кислотой образуется золь кремниевой кислоты, переходящий со временем в гель. Силикатный гель имеет пространственную структуру, без которой диссоциированные молекулы кремниевой кислоты связаны между собой валентными и водородными связями. Общая закономерность: степень полимеризации растет с возрастанием концентрации кремнезема и уменьшением рН раствора. [8]
Для ряда растворов щелочных силикатов и кислых фосфатов характерно стеклование при отвердевании, обусловленное образованием водородных связей между гидроксильными группами. [9]
Добавление к раствору щелочных силикатов сильных электролитов, катионы которых не образуют нерастворимых силикатов, отличается по результату большим разнообразием. Соли аммония, алюминия и соли других слабых оснований гидролизуются практически до конца в растворах щелочных силикатов. [10]
Как отмечалось, растворы щелочных силикатов с модулем даже ниже 2 содержат сложные полисиликатные анио-ны. Это тем более справедливо для высокомодульных систем, где доля полисиликатных ионов высока. Поэтому название полисиликатные растворы, не отражая нового их качества, является условным. Полисиликатные растворы натрия или калия характерны неустойчивостью по отношению к гелеобразованию или коагуляции. Устойчивость таких систем, помимо других факторов, зависит от концентрации кремнезема в системе. Время жизни полисиликатных растворов может быть настолько мало, что вынуждает использовать их по месту производства или производить на месте потребления. [11]
Жидкие стекла - растворы щелочных силикатов натрия и калия являются представителями более обширного класса водорастворимых силикатов и жидких стекол, выпускаемых в промышленных масштабах. Такие порошки получают, как правило, распылительной - сушкой концентрированных жидких стекол и высокотемпературной гидратацией стекловидных силикатов; порошки сыпучи, быстро растворяются в холодной и горячей воде. Кристаллические гидросиликаты промышленного производства относятся обычно к кристаллогидратам двузамещенного ортосиликата Na2H2SiC4, содержащим чаще всего 4 или 8 молекул связанной воды. [12]
Установлено, что в растворах щелочных силикатов присутствуют определенные химические соединения-мета - и дисиликат натрия, нрирода и свойства которых в настоящее время достаточно хорошо изучены. [13]
Наиболее полная информация имеется о растворах щелочных силикатов, хотя в качестве связок используют и растворы полифосфатов, и щелочных алюминатов. [14]
По данным [4, 22] полимерные ионы в растворах щелочных силикатов включают повторяющиеся группировки из ионов типа [ Sim ( OH) a - m ] n, где п от 1 до 8, причем значение т определяется рН и концентрацией раствора. [15]