Силикат натрия
Силикатами (с латинского языка слово «silex» переводится как «камень») называются соли метакремниевой кислоты h3SiO3. Например, силикат натрия, химическая формула которого записывается так: Na2SiO3. Другое название соли — натрий метасиликат. Молярная масса вещества равняется 122,06 г/моль. Внешний вид — белые непрозрачные кристаллы, имеющие зеленоватый оттенок. Плотность равняется 2,4 г/см3. Степень чистоты характеризуется показателем преломления, который равняется 1,52. Температура плавления — плюс 1088 °C. Вещество растворимо в воде и нерастворимо в спирте. Разбавленный водный раствор обладает уникальными свойствами: погруженные в него свежие яйца могут до девяти месяцев сохраняться при комнатной температуре. Силикат натрия стабилен в нейтральной и щелочной среде, а в кислой анион SiO3- реагирует с катионами H+ с образованием кремниевой кислоты.
Двуокись кремния (называется еще кремниевым ангидридом или кремнеземом) является наиболее устойчивым соединением, которое встречается в природе в виде кварца. На его долю приходится 12 % массы всей земной коры. Кварц, загрязненный примесями, представляет собой обычный песок, который образуется из-за разрушения горных пород. Под действием щелочи на двуокись кремния протекает химическая реакция: NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + h3O. В результате образуется соль кремниевой кислоты — силикат натрия. Гидролиз соли (разложение ее водой) идет по схеме: 2Na2SiO3 + h3O → Na2SiO5 + 2NaOH, и образуется двуметасиликат натрия. С понижением концентрации раствора, гидролиз протекает интенсивнее. В 1 н. растворе гидролизуется 14 % соли, в 0,1 н. — 28 %, в 0,001 % — 32 %. Гидролиз двуметасиликата натрия протекает уже слабее.
Силикат натрия образуется в результате взаимодействия кремния со щелочью: Si +h3O + 2NaOH → Na2SiO3 + 2h3. Подобная реакция может протекать со слабыми щелочами, а также очень легко идет с водой в присутствии даже незначительного количества анионов OH-: достаточно следов щелочей, извлеченных из стекла. Так как образующийся метасиликат натрия является солью слабой метакремневой кислоты, то в разбавленном растворе она почти полностью гидролизуется, концентрация ионов OH- в ходе реакции не уменьшается, поэтому все сводится к разложению кремнием воды. Присутствующие следы щелочи являются катализатором. Из 0,63 кг кремния таким способом получается 1 м3 водорода, тогда как железа потребовалось бы почти в 4 раза больше.
В промышленности различные марки силиката натрия характеризуются соотношением количества SiO2 и Na2O. Оно может меняться от 2:1 до 3,75:1. Сорта с соотношением 2,85:1 и ниже считаются щелочными. Те, у которых более высокое соотношение характеризуются, как «нейтральные». Силикат натрия в виде водных концентрированных растворов представляют собой жидкое или растворимое стекло. Но наряду с Na2SiO3 в жидком стекле присутствуют и другие силикаты натрия, поэтому его обычный состав выражается формулой, которая является приближенной, Na2O • nSiO2, где n = 2÷4. Постепенное отщепление SiO2 (обычно при длительном хранении) приводит к помутнению жидкого стекла или к превращению иногда в студнеобразную массу. Поэтому в лаборатории его держат в сосудах, закрытых резиновыми пробками, так как корковые или стеклянные к горлышку просто приклеиваются.
Силикат натрия применяется в производстве стиральных порошков. Ежегодное производство жидкого стекла составляет сотни тысяч тонн. Его используют для укрепления грунтов при проведении строительных работ (например, защита бетонной стяжки пола против истирания), а также, как и другие реагенты, например, триполифосфат натрия, применяется во многих отраслях (обе соли, например, используются для умягчения воды). Пропитка Na2SiO3 автомобильных бетонных дорог в значительной мере сокращает их истирание.
Обработка дерева или других материалов защищает от возгорания (например, постройки или театральные декорации). Часто служит в качестве основы для огнеупорных замазок или канцелярского клея. Простые по составу замазки пригодны для склеивания фарфора и стекла. Их можно получить, смешивая (до консистенции теста) мел с жидким стеклом. Смесь быстро затвердевает и превращается в белую и очень прочную массу.
Из цемента, замешанного на жидком стекле, делают быстро твердеющую замазку, которую используют для склеивания камней. Смесь силиката натрия с опилками используют для заполнения пространства между двойными стенками у некоторых сейфов. Это делает их более огнестойкими, а также служит дополнительной защитой от вскрытия с помощью ацетиленовой горелки из-за сильного задымления и срабатывания сигнализации.
fb.ru
Силикат натрия Википедия
Метасиликат натрия — неорганическое соединение, соль щелочного металла натрия и метакремниевой кислоты с формулой Na2SiO3, бесцветные или белые кристаллы, растворяется в холодной воде, образует кристаллогидрат.
Получение
- SiO2+2NaOH →900−1000oC Na2SiO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {900-1000^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}}}
- SiO2+Na2CO3 →1150oC Na2SiO3+CO2{\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {1150^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}}}}
- Na4SiO4 →1120oC Na2SiO3+Na2O{\displaystyle {\mathsf {Na_{4}SiO_{4}\ {\xrightarrow {1120^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+Na_{2}O}}}
- Безводную соль получают нагреванием кристаллогидрата:
- Na2SiO3⋅9h3O →100−300oC Na2SiO3+9h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}\cdot 9H_{2}O\ {\xrightarrow {100-300^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+9H_{2}O}}}
Физические свойства
Метасиликат натрия образует бесцветные или белые кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа C cm2, параметры ячейки a = 0,6078 нм, b = 1,053 нм, c = 0,4825 нм, Z = 4.
Хорошо растворим в холодной воде, концентрированные растворы образуют коллоидный раствор «жидкое стекло» гидрозоля SiO2•n H2O.
Из водных растворов выделяется кристаллогидрат Na2SiO3•9H2O, который плавится при 47°С в собственной кристаллизационной воде и начинает разлагаться при температуре выше 100°С.
Разлагается в горячей воде.
Водные растворы имеют щелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.
Химические свойства
- Гидролизуется горячей водой:
- Na2SiO3+(n+1)h3O →T 2NaOH+SiO2↓⋅nh3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+({\mathit {n}}+1)H_{2}O\ {\xrightarrow {T}}\ 2NaOH+SiO_{2}\downarrow \cdot {\mathit {n}}H_{2}O}}}
- Разлагается кислотами:
- Na2SiO3+2HCl → 2NaCl+SiO2↓+h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2NaCl+SiO_{2}\downarrow +H_{2}O}}}
- Na2SiO3+2NaOH → Na4SiO4+h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+H_{2}O}}}
- Na2SiO3+CO2 → Na2CO3+SiO2↓{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}CO_{3}+SiO_{2}\downarrow }}}
Применение
- Компонент шихты в производстве стекла.
- Производство жаростойких кислотоупорных бетонов.
- В качестве наполнителя в облегченных цементных растворах для цементирования скважин.
Литература
- Химическая энциклопедия / Редколл.: И. Л. Кнунянц и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
- Справочник химика / Редколл.: Б. П. Никольский и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
- Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
wikiredia.ru
| Тривиальное название | Формула вещества | Систематическое название |
| алмаз | С | углерод |
| алюмокалиевые квасцы | KAl(SO4)2 • 12H2O | додекагидрат сульфата алюминия-калия |
| ангидрит | CaSO4 | сульфат кальция |
| барит | BaSO4 | сульфат бария |
| берлинская лазурь | Fe4[Fe(CN)6]3 | гексацианоферрат (II) железа (III) |
| бишофит | MgCl2 • 6H2O | гексагидрат хлорида магния |
| боразон | BN | нитрид бора |
| бура | Na2B4O7 • 10H2O | декагидрат тетрабората натрия |
| водяной газ | CO + H2 | водород + оксид углерода (II) |
| галенит | PbS | сульфид свинца (II) |
| галит | NaCl | хлорид натрия |
| гашеная известь | Ca(OH)2 | гидроксид кальция |
| гематит | Fe2O3 | оксид железа (III) |
| гипс | CaSO4 • 2H2O | дигидрат сульфата кальция |
| глинозем | Al2O3 | оксид алюминия |
| глауберова соль | Na2SO4 • 10H2O | декагидрат сульфата натрия |
| графит | С | углерод |
| едкий натр | NaOH | гидроксид натрия |
| едкое кали | KOH | гидроксид калия |
| железный колчедан | FeS2 | дисульфид железа |
| железный купорос | FeSO4 • 7H2O | гептагидрат сульфата железа (II) |
| желтая кровяная соль | K4[Fe(CN)6] | гексацианоферрат (II) калия |
| жидкое стекло | Na2SiO3 | силикат натрия |
| известковая вода | раствор Ca(OH)2 в воде | раствор гидроксида кальция в воде |
| известняк | CaCO3 | карбонат кальция |
| каломель | Hg2Cl2 | дихлорид диртути |
| каменная соль | NaCl | хлорид натрия |
| киноварь | HgS | сульфид ртути (II) |
| корунд | Al2O3 | оксид алюминия |
| красная кровяная соль | K3[Fe(CN)6] | гексацианоферрат (III) калия |
| красный железняк | Fe2O3 | оксид железа (III) |
| криолит | Na3[AlF6] | гексафтороалюминат натрия |
| ляпис | AgNO3 | нитрат серебра |
| магнезит | MgСO3 | карбонат магния |
| магнетит | Fe3O4 | оксид дижелеза (III) — железа (II) |
| магнитный железняк | Fe3O4 | оксид дижелеза (III) — железа (II) |
| малахит | Cu2(OH)2CO3 | карбонат гидроксомеди (II) |
| медный блеск | Cu2S | сульфид меди (I) |
| медный купорос | CuSO4 • 5H2O | пентагидрат сульфата меди (II) |
| мел | CaCO3 | карбонат кальция |
| мрамор | CaCO3 | карбонат кальция |
| нашатырный спирт | водный раствор NH3 | раствор аммиака в воде |
| нашатырь | NH4Cl | хлорид аммония |
| негашеная известь | CaO | оксид кальция |
| нитропруссид натрия | Na2[Fe(NO)(CN)5] | пенатцианонитрозилийферрат (II) натрия |
| олеум | раствор SO3 в H2SO4 | раствор оксида серы (VI) в конц. серной кислоте |
| перекись водорода | H2O2 | пероксид водорода |
| пирит | FeS2 | дисульфид железа |
| пиролюзит | MnO2 | диоксид марганца |
| плавиковая кислота | HF | фтороводородная кислота |
| поташ | K2СO3 | карбонат калия |
| реактив Несслера | K2[HgI4] | щелочной раствор тетраиодомеркурата (II) калия |
| родохрозит | MnCO3 | карбонат марганца (II) |
| рутил | TiO2 | диоксид титана |
| свинцовый блеск | PbS | сульфид свинца (II) |
| свинцовый сурик | Pb3O4 | оксид дисвинца (III) — свинца (II) |
| селитра аммонийная | NH4NO3 | нитрат аммония |
| селитра калийная | KNO3 | нитрат калия |
| селитра кальциевая | Ca(NO3)2 | нитрат кальция |
| селитра натронная | NaNO3 | нитрат натрия |
| селитра чилийская | NaNO3 | нитрат натрия |
| серный колчедан | FeS2 | дисульфид железа |
| сильвин | KCl | хлорид калия |
| сидерит | FeCO3 | карбонат железа (II) |
| смитсонит | ZnCO3 | карбонат цинка |
| сода кальцинированная | Na2CO3 | карбонат натрия |
| сода каустическая | NaOH | гидроксид натрия |
| сода питьевая | NaHCO3 | гидрокарбонат натрия |
| соль Мора | (NH4)2Fe(SO4)2 • 6H2O | гексагидрат сульфата аммония-железа (II) |
| сулема | HgCl2 | хлорид ртути (II) |
| сухой лед | CO2 (твердый) | диоксид углерода (твердый) |
| сфалерит | ZnS | сульфид цинка |
| угарный газ | CO | оксид углерода (II) |
| углекислый газ | CO2 | оксид углерода (IV) |
| флюорит | CaF2 | фторид кальция |
| халькозин | Cu2S | сульфид меди (I) |
| хлорная известь | смесь СаCl2, Ca(ClO)2 и Ca(OH)2 | смесь хлорида кальция, гипохлорита кальция и гидроксида кальция |
| хромомокалиевые квасцы | KCr(SO4)2 • 12H2O | додекагидрат сульфата хрома (III)-калия |
| царская водка | смесь HCl и HNO3 | смесь концентрированных растворов соляной и азотной кислот в объемном отношении 3:1 |
| цинковая обманка | ZnS | сульфид цинка |
| цинковый купорос | ZnSO4 • 7H2O | гептагидрат сульфата цинка |
www.repetitor2000.ru
Метасиликат натрия — это… Что такое Метасиликат натрия?
Метасиликат натрия — неорганическое соединение, соль щелочного металла натрия и метакремниевой кислоты с формулой Na2SiO3, бесцветные или белые кристаллы, растворяется в холодной воде, образует кристаллогидрат.
Получение
- Безводную соль получают нагреванием кристаллогидрата:
Физические свойства
Хорошо растворим в холодной воде, концентрированные растворы образуют коллоидный раствор «жидкое стекло» гидрозоля SiO2•n H2O.
Из водных растворов выделяется кристаллогидрат Na2SiO3•9H2O, который плавится при 47°С в собственной кристаллизационной воде и начинает разлагаться при температуре выше 100°С.
Разлагается в горячей воде.
Водные растворы имеют щелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.
Химические свойства
- Гидролизуется горячей водой:
- Разлагается с кислотами:
Применение
- Компонент шихты в производстве стекла.
- Производство жаростойких кислотоупорных бетонов.
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8
- Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
- Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
dal.academic.ru