Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Состав жидкого стекла в технологическом цикле его производства может изменяться целенаправленно с целью изменения модуля, а также при введении в состав стекла специальных моди. фицирующих добавок для улучшения тех или иных технологических характеристик жидкого стекла, В ряде случаев производство жидкого стекла связано с необходимостью снижения величины силикатного модуля, поскольку выпускаемая промышленностью силикат-глыба чаще всего характеризуется весьма высокими значениями модуля (выше 2,8). Снижение модуля до требуемых значений достигается введением едких щелочей как в емкости с готовым жидким стеклом, так и непосредственно в автоклав до начала растворения силикат-глыбы (снижение модуля совмещается с варкой).
Обратная задача — повышение модуля жидкого стекла по сравнению с модулем силикат-глыбы — может быть решена лишь в ограниченных пределах за счет небольшого увеличения модуля свыше 3,3 для растворов невысокой плотности при дополнительном растворении в жидком стекле активного кремнезема. По данным [29], жидкое стекло с модулем 4,0 можно получить дополнительным растворением аэросила.
Одним из приемов создания жидкостекольных связующих заданного уровня свойств является модифицирование жидкого стекла.
Производство модифицированного жидкого стекла предусматривает введение в состав стекла добавок-модификаторов на одной из стадий технологического процесса производства жидкого стекла. В зависимости от природы добавки-модификатора и физико-химических процессов взаимодействия такой добавки с щелочным силикатным раствором добавка может вводиться непосредственно в автоклав при растворении силикат-глыбы, в свежеприготовленный раствор при повышенной температуре или в уже готовое жидкое стекло. В последнем случае добавка-модификатор вводится в состав стекла как при его производстве, так и непосредственно у потребителя перед применением жидкого стекла для тех или иных целей. Модифицирование жидкого стекла различными добавками развивается в работах [30, 31]. В качестве модифицируй' щих добавок используются алюминаты, цинкаты щелочных метэЛ' лов, органические вещества, такие как мочевина, тиомочевинЗ' полиакриламид и др. При введении модификаторов в автокл^6 в процессе растворения силикат-глыбы необходимо учитывать и* сосуществование с реакционной средой при высоких давление и температурах (130—160 °С) и собственную термическую устоИ' чивость, особенно добавок-модификаторов органической'природа
Так, например, процесс модифицирования жидкого стекла разработан применительно к так называемым алюмосиликатным связкам, предложенным в ЛТИ им. Ленсовета [32]. Такие связки представляют собой стабильные алюмосиликатные растворы, поручаемые путем смешения щелочного алюминатного раствора (алюминатов натрия или калия) с жидким стеклом при определенном соотношении ИгО^Юг^ЬОз. Примеры составов разработанных алюмосиликатных связующих и некоторые технические свойства представлены в табл. 34.
Таблица 34. Состав и свойства щелочных алюмосиликатных связок
Молярное отношение оксидов Массовая доля оксидов, % Плотность, г/см3 Вязкость, с 10-« Стабнль ность, сут
ЯгО АЬОз
АЬОз АЬОз
Натриевая алюмосиликатная связка
1,65 21,8 13,2 36,5 60,5 3,0 1,48 209 > 180
1,25 8,5 6,8 41,7 52,2 6,1 1,49 332 > 180
0,87 4,2 4,4 45,6 43,6 10,8 1,49 433 30
0,96 8,2 8.7 48,6 46,0 5,4 1,49 390 40
0,95 5,5 5,8 47,1 44,8 8,1 1,49 412 15
Калиевая алюмосиликатная связка
0,9 23,3 25,9 61,8 35,6 2,6 1,35 10 60
1,49 36.1 24,3 50,1 47.6 23 1,34 8,7 > 180
1,16 23,0 19,9 55,7 41,2 3,1 134 8,9 60
0,9 11,8 13,1 60,3 34,6 5,1 1,35 12,2 80
Контроль производства жидкого стекла включает входной контроль химического состава силикат-глыбы и определение ха-актеристик полученного раствора: химического состава, плотности, в отдельных случаях массовой доли нерастворимых в воде веществ (нерастворимого остатка).
Определение содержания щелочных оксидов осуществляют методом ацидиметрического титрования с использованием 0,1 н Раствора соляной кислоты и индикатора (0,2% спиртового раствора метилового оранжевого). Навеску жидкого стекла (»0,5 г) помещают на часовое стекло и взвешивают с погрешностью до 0,0002 г. Затем навеску смывают 75—100 мл горячей воды в коническую колбу на 250 см3 и кипятят при помешивании в течение 20 мин. Раствор охлаждают и титруют раствором соляной кисло-ты в присутствии 3—4 капель индикатора до перехода желтой °краски в бледно-розовую.
Массовую долю щелочного оксида (%) вычисляют по формуле НгО= V• К - 100/т, где V — объем 0,1 н раствора соляной кислоты, ^расходованной на титрование, см3; пг — навеска жидкого стекла; К—количество щелочного оксида, соответствующее 1 см3
н раствора соляной кислоты, г:
КЫшМ=0,0ОЫ; /СК1О=0,00471.
165
164
Содержание щелочных оксидов в жидкое стекле может быУ определено также с помощью пламенного фртометра, а содержу, ние двуокиси кремния в жидком стекле — весовым методом (ц. ГОСТ 13078—81).
Контроль плотности жидкого стекла осуществляют с помощью ареометра или пикнометрическим методом. Нерастворимый оста, ток определяют как высушенный при 105 °С остаток на фильтре после фильтрации раствора жидкого стекла.
