- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Olvadáspont
- Sűrűség
- Oldhatóság
- pH
- Kémiai tulajdonságok
- Egyéb tulajdonságok
- beszerzése
- Alkalmazások
- Szappanokban és mosószerekben
- Katalizátorokban és szilikagélben
- Ragasztóként vagy ragasztóként
- Olajkútfúró folyadékokban
- Különböző alkalmazásokban
- kockázatok
- Irodalom
A nátrium-szilikát egy olyan szervetlen vegyület, amely két nátriumionok Na + és a szilikát aniont SiO 3 2 -. Ez is a szóban forgó molekula tartalmaz egy szilícium SiO 2 és a nátrium-oxid-Na 2 O. kémiai képletének fejezhető Na 2 SiO 3 vagy Na is 2 O . SiO 2.
A nátrium-szilikát összetétele azonban változhat a SiO 2 / Na 2 O tömegaránytól vagy mólonként. Ezt oldódó szilikátnak vagy vízüvegnek is nevezik. Por, nagy kristályszerű darabok vagy oldatok formájában kapható.
Szilárd nátrium-szilikát Na 2 SiO 3. Ondřej Mangl. Forrás: Wikimedia Commons.
A nátrium-szilikátot széles körben használják a tisztítószerekben és a szappanokban, mivel lágyítják a vizet, és ezzel hatékonyabbá teszik a tisztítást. Ez is része a termékeknek, mint például a borotvakrém.
Ez a nyersanyag a SiO 2- szilícium-dioxid-katalizátorok előállításához. Megoldásait ragasztóként használják számos alkalmazásban, kezdve a ragasztópapírtól és -kartontól az üveg, porcelán, tűzálló formák, cement és csiszolókorongokig.
Mivel ez egy teljesen nem éghető anyag, ezért tűzálló szövetek készítésére, mivel tűzálló, és védőfelszerelés bevonására szolgál.
Szerkezet
A polimerek egyszerűsített szerkezete nátrium-szilikát oldatokban. Benjah-bmm27. Forrás: Wikimedia Commons.
A nátrium-szilikátok általános képlete az xSiO 2 / Na 2 O, ahol x a mólarány vagy tömegarány.
A mólarány a SiO 2 móljainak száma osztva a Na 2 O mólok számával. Súlyarány: a SiO 2 tömege és a Na 2 O tömege.
További lúg (Na 2 O) hozzáadása megváltoztatja a mólarányt vagy a tömeg arányt.
A nátrium-szilikát-oldat alacsony moláris arányban, például 1/1 (1 mól SiO 2 és 1 mól Na 2 O) tartalmaz elsősorban SiO 4 4 monomerek - és S 2 O 5 2 dimerek - a mellett az ionok Na +.
Egy oldatban egy nagy moláris aránya, mint a 3,3 / 1 (3,3 mól SiO 2 minden mól Na 2 O) aránya olyan magas polimer fajok vagy polimerek szilícium és oxigén.
Elnevezéstan
-Nátrium-szilikát
-Nátrium-metil-szilikát
- Oldható üveg
-Vízüveg (angol vízüvegből)
- Oldható szilikát
Tulajdonságok
Fizikai állapot
- Szilárd, nagy darabokban, hasonló a kék-zöld kristályokhoz
-Színtelen vagy fehér por szilárd anyag
-Színtelen vizes oldatok.
Molekuláris tömeg
A általános képletű Na 2 SiO 3: 122,063 g / mol.
Olvadáspont
Na 2 SiO 3: 1089 ° C
Sűrűség
Ez a SiO 2 / Na 2 O aránytól függ.
Oldhatóság
Nagy zöldes üvegdarabok formájában oldódik vízben, ha hevítik és nagy nyomás alatt vannak. A por enyhén oldódik, de oldhatósága mindkét esetben a nátrium vagy Na 2 O mennyiségétől függ.
Minél nagyobb a nátriumtartalom (Na 2 O formájában), annál gyorsabban oldódik fel.
pH
Vizes oldatai erősen lúgosak.
Kémiai tulajdonságok
Kereskedelmi forgalomban SiO 2 / Na 2 O tömegarányban készül, 1,5 és 3,3 között. Ahogy a SiO 2 aránya növekszik, a vízben való oldhatóság és az lúgosság csökken.
A szilárd szilikát vízben való oldódása során zselatinos vagy nagyon viszkózus keverékeket képezhetnek.
A nátrium-szilikát por kifolyhat, azaz ha nagy mennyiségű Na 2 O-t tartalmaz, akkor a víz könnyen felszívódik a környezetből.
Ha az oldatok pH-ját sav hozzáadásával csökkentik, gél képződik.
Egyéb tulajdonságok
Nem tűzveszélyes.
beszerzése
Ahhoz, hogy a nátrium-szilikátok, szilícium-dioxid homok SiO 2 megolvasztjuk a vízmentes nátrium-karbonát Na 2 CO 3 egy nyitott kemence. A homok és a nátrium-karbonát mólaránya kereskedelemben 0,5 és 3,75 között változhat.
Szilícium-dioxid-homok lerakódások India területén. ರವಿಮುಂ. Forrás: Wikimedia Commons.
Alkalmazások
Szappanokban és mosószerekben
A nátrium-szilikátok az első vegyületek közül a mosószer-készítményekben.
A tisztítószerek összetételükben általában nátrium-szilikátot tartalmaznak. Szerző: Karunasanghvi. Forrás: Pixabay.
A nátrium-szilikát szétválasztja a kalcium Ca 2+ -ot és a magnézium Mg 2+ -ionokat, kiküszöböli az úgynevezett vízkeménységet, vagyis meglágyítja azt. Ezzel oldhatatlan csapadék képződik, így kis mennyiségben használják fel.
A nátrium-szilikát hatása lehetővé teszi a mosószer működését anélkül, hogy az említett ionok befolyásolnák a tisztítási folyamatot.
Katalizátorokban és szilikagélben
A szilikagéleket általában úgy állítják elő, hogy egy nátrium-szilikát-oldatot 10 vagy 11-nél alacsonyabb pH-ra savanyítanak. A gélesítéshez szükséges idő változó.
Szilikagél. Előállításához nátrium-szilikát szükséges. Desiccants. Forrás: Wikimedia Commons.
A szilícium-dioxid elõállítható nátrium-szilikát és erõs ásványi sav keverésével. A nátrium-szilikátot alkalmazzák a katalizátorok alapjainak előállításában, mivel ez a szilícium-dioxid SiO 2 forrása.
Ragasztóként vagy ragasztóként
Ragasztóként és tömítőanyagként nátrium-szilikát koncentrált vizes oldatait használják. Ellenállnak akár 1100 ° C hőmérsékleten is.
A nátrium-szilikát ragasztók fő felhasználási területei ragasztópapír, hullámos vagy hullámkarton, dobozok és kartonok. Fa ragasztására vagy agglomerálására, vagy fém ragasztására különféle típusú anyagokhoz.
Hullámkarton vagy hullámkarton nátrium-szilikát ragasztóval készül. Szerző: Stux. Forrás: Pixabay.
Üveg, porcelán, kerámia, textil, bőr stb. Ragasztására használják. Üvegszálas, optikai üveg és ütésálló üvegtartályok ragasztásához.
Lehetővé teszi a tűzálló cement előállítását tartályok, vízforralók, kemencék és öntőformák készítéséhez fémöntéshez, valamint vízálló vagy saválló habarcsok vagy cementek előállításához.
A nátrium-szilikátok reagálhatnak a szilícium-fluoridokkal olyan saválló cementek előállítására, amelyek hajlamosak alacsony zsugorodásra és amelyek hőtágulása hasonló az acéléhoz.
Ezeket a csiszolókorongokat tartalmazó cement előállításához is használják.
Olajkútfúró folyadékokban
A nátrium-szilikátot évek óta kémiai habarcsként használják bizonyos nagyon magas áteresztőképességű formációk, például homokból álló formációk fúrásakor.
A nagy áteresztőképesség azt jelenti, hogy a folyadékokat könnyen átengedi.
Ezt egy olyan vegyülettel adjuk hozzá, amely aktiválja a szilikátot, és így polimert képez. Ez a polimer szilárdságot, merevséget és csökkenti a permeabilitást a szemcsés talajokban.
Mivel a talaj kevésbé áteresztő képességgel rendelkezik, a folyadék nem megy át szabadon rajta, és így elkerülhető a folyadék vesztesége a kút fúrási fázisa során.
Olajkút fúrása. Oil_Rig_NT8.jpg: * származékos munka: Sárgarépa (beszéd) Oil_Rig_NT.PNG: Tosakaderivatív munka: Malyszkz. Forrás: Wikimedia Commons.
Különböző alkalmazásokban
A nátrium-szilikátnak számos felhasználási területe is van. Néhányat az alábbiakban említünk.
-A napi ápolási termékekben például a borotvakrémek alkotóeleme.
-Vízkezelésben.
-A textíliák, például a gyapjú fehérítésénél.
-A papírpép fehérítése. Például az őrölt fa fehérítéséhez keveréket alkalmaznak, amely hidrogén-peroxidot és nátrium-szilikátot tartalmaz más összetevők között. A nátrium-szilikátot fémionok elkülönítésére használják, amelyek felgyorsítják a peroxid bomlását.
-Tűzálló szövetek gyártásához. Tűzálló anyagként és védőfelszerelés bevonataként.
-Szilika pigmentek.
-A rovarok által fertőzött kukoricamag felderítése. Nátrium-szilikát és víz keverékét használjuk, amelyben a fertőzött szemek a felszínen gyorsan lebegnek.
-A cink elektro-lerakódásában.
-A fémek tisztításához.
-Az ásványi anyagok flotálásakor diszpergálószerként használják az iszapot és iszapot, valamint az ásványi felület kondicionálóját.
-A fa impregnálása.
kockázatok
A nátrium-szilikát magas lúgos tartalma miatt erősen irritálja a bőrt, a szemét és a nyálkahártyákat. Lenyelés esetén mérgező lehet és irritálhatja a nyálkahártyákat, hasonlóan a maró-szóda oldatokhoz.
Az erős savaktól, fémektől és halogénektől, például fluortól elkülönítve kell tárolni, amelyekkel hevesen reagál.
Irodalom
- Ebnesajjad, S. (2015). A ragasztóanyagok jellemzői. Oldható szilikátok (kálium- és nátrium-szilikát). A Ragasztók és a Felület előkészítése kézikönyvben. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Fink, JK (2012). Folyadékveszteség-adalékok. Nátrium-metaszilikát. Az Olajmező vegyi anyagok és folyadékok kőolajmérnöki útmutatójában (második kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Nátrium-szilikát. Országos Biotechnológiai Információs Központ. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- Kirk-Othmer. (1984). Encyclopedia of Chemical Technology, 3. kiadás, John Wiley és Sons.
- Maeda, K. et al. (2007). A zeolitok származó MOF porózus anyagok - A 40 th Anniversary of International Conference zeolit. A felszíni tudomány és a katalízis tanulmányaiban. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Chopade, SP és Nagarajan, K. (2000). Mosószerkészítmények: ioncserék. Az elválasztási tudomány enciklopédia-ban. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Garcia-Lodeiro, I. et al. (2015). Alapvető betekintés az alkáli-aktivált cement alapú kötőanyagok keverék-kialakításába. A szilikátok hatása: az oldható szilikát polimerizáció mértéke. Az alkáli-aktivált cementek, habarcsok és betonok kézikönyve. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.