Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.
Скачать (прямая ссылка):
3,22 Безводное Ыа-стекло 300 60 ч — —
3,22 Гидратированное 150 19 мин 45 мин —
Ыа-стекло (18,5%
Н20) 25
2,00 Безводное Ыа-стекло 300 10 ч 70 ч —
2,00 Гидратированное 150 27 с 54 с —
Ыа-стекло (18,5%
Н20) 7,5 ч 48 ч
2,50 Безводное К-стекло 300 60 мнн
3,22 Безводное Ыа-стекло 300 15% за 30 мин
3,22 Гидратированное 150 54 с 76 с 100 с
Ыа-стекло (18,5%
Н20)
2,00 Безводное Ыа-стекло 300 17 мин 1ч — 50
2 00 Гидратированное 150 15 с 22 с 29 с
Ыа-стекло (18,5%
Н20)
2,50 Безводное К-стекло 300 12 мин 45 мин —
того остатка, остающегося после операции. При еще большем увеличении силикатного модуля стекла процесс растворения вообще оказывается невозможным.
Данные табл. 8 показывают, как зависит кинетика растворения от модуля стекла и температуры. Она также иллюстрирует влияние гидратации на скорость растворения стекла. Сущность гидратации заключается в резком уменьшении количества силоксановых связей в стекле.
Надо отметить, что даже растворение высокощелочных стекол или кристаллов, практически не имеющих сплошного пространственного каркаса, приводит к образованию на поверхности более или менее рыхлого кремнеземного слоя, поскольку скорости перехода в раствор катионов и анионов существенно различны и концентрация гидратированного кремнезема у поверхности раздела фаз возрастает, что в определенной зоне рН приводит к его полимеризации и к образованию пленки геля. Поэтому во всех случаях полезно интенсивное перемешивание, способствующее сдиранию вязких гелевых слоев с поверхности растворяющегося материала.
Помимо растворения силикат-глыбы, существуют и другие способы получения растворов щелочных силикатов, например растворение различных видов кремнезема в растворе щелочи. Малоактивные формы кремнезема, такие как кварц, позволяют получить растворы с модулем ниже 2,5, а активные формы (аэросил, золи) — более высокие модули системы. Увеличить модуль жидкого стекла возможно также с помощью катионитов в кислой фор-
43
ме: дозированное количество катионита позволяет вывести из раствора необходимую часть катионов натрия. Освободиться от катионита возможно последующей фильтрацией. Другим спосо-бом повышения модуля является электролиз с ртутным катодом растворов силикатов натрия, позволяющий восстановить требуемое количество натрия. Вейл [13] указывает, что этот процесс довольно сложен и может быть выполнен только в определенных границах концентраций кремнезема (5<%5ю2<10). Так как высокомодульные системы имеют низкий рН среды, динамичность системы в этих условиях резко падает, что дает возможность получать разные рабочие свойства системы одного и того же состава, используя различные способы ее производства. Часто эти свойства остаются стабильными в системе достаточно долгое время, и их можно практически использовать. Различие свойств жидкого стекла в этих случаях обусловлено различием состояние кремнезема в растворе. ¦
2.4.2. Физико-химические свойства растворов i
Состав растворов щелочных силикатов можно определять по-разному. Обычно одной характеристикой является силикатный модуль раствора, а другой могут быть или содержание ЭЮг, или МгО, или содержание твердого вещества (5Ю2+М20) в массовых процентах. В последнем случае долгий химический анализ может быть заменен высушиванием раствора и прокаливанием остатка. Содержание М20 определяют по результатам титрования кислотой с индикатором в слабокислой области. Кремнезем находят или гравиметрическим методом, или фотоколориметрически реакцией с молибденовой кислотой. В целях оперативности очень удобно один из анализов заменить измерением какого-либо свойства раствора: обычно это или плотность раствора, или показатель преломления. Тогда, ограничиваясь одним химическим анализом (БЮг, или М20, или ЭЮг+МЮ) и одним свойством раствора, можно по калибровочным графикам или по эмпирическим формулам однозначно определить с достаточно высокой точностью концентрацию и модуль раствора щелочного силиката. Измерение показателя преломления растворов затруднено необходимостью иметь рефрактометр с призмами, устойчивыми к щелочам.
Так, Штыренковым [20] предложена эмпирическая формула для определения силикатного модуля натриевых жидких стекол: я=55,16 (р.—1) /V—2,28, где р. — плотность раствора силиката натрия; N — нормальность щелочи в этом растворе, определенная титрованием. На рис. 24 представлены в качестве примера для системы К20—5Ю2—Н20 графики, позволяющие по плотности и содержанию КгО или ЭЮг определить модуль раствора, или наоборот. Графики, предназначенные для работы, делают более крупными и наносят на них более частую сетку. Для определения плотности в технических целях используют наборы ареометров.
44
? «
5 0,02
5 арі црш
0,002 0,001
"0 2
6 8 ю а » К Й 20 НЧіО, масс. %
Рис. 25
1 ...1-1-
~0 3 6 9"'Я' Я » К40, мосс.
Рис. 26
Рис. 25. Изменения вязкости растворов силиката натрия при 20 °С с возрастанием концентрации силиката Числа у кривых обозначают молярное отношение n820/8102 [13]
