Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.
Скачать (прямая ссылка):
организации. Поэтому производство хорошо растворяющихся силикатов в виде порошков получило широкое развитие. Немногочисленным набором порошков разных модулей при этом можно удовлетворить самые разнообразные потребности. твердой фазы, сопровождающегося химическими реакциями, как
Наиболее дешевым и широко используемым является силикат это рассматривалось в п. 2.4.1. Уже при растворении метасиликата натрия. Производится он главным образом в виде силикат-глыбы «атрия в большом количестве воды при комнатной температуре разных модулей. Максимальный модуль около 3,5. В настоящем «можно образование геля кремнекислоты в виде студнеобразно-разделе мы рассмотрим те порошки щелочных силикатов, которые о осадка, но при растворении в горячей воде осадка кремнезема в своем применении проходят стадию получения жидкого стекла, е обнаруживается. Поэтому производство в качестве товарных т. е. стадию растворения. Вопросы, связанные с непосредственным продуктов растворяющихся порошков безводных стекол или без-применением сухих безводных силикатов натрия (молотая сили- йдных кристаллических силикатов с модулем выше 1 нецелесооб-кат-глыба), главным образом в качестве связующих для изготов- азно. Все низкомодульные силикаты хорошо поглощают СОг лення строительных изделий и жаростойких бетонов, изложены влагу, способны слипаться и слеживаться при длительном хра-в монографии [57]. ении. При очень быстром охлаждении расплав метасиликата нат-
Как известно, отношение к растворению в воде силикат-глыбы щ способен застывать в виде стекла. Однако, по мнению Вейла при обычных условиях сильно меняется с возрастанием модуля- 13] > необходимые для этой операции усилия не оправдываются Высокощелочные силикаты, соответствующие ортосиликату акими-либо существенными изменениями свойств продукта. Ди-2Na20-Si02, хорошо кристаллизуются при охлаждении расплавов Иликат натрия Na2Si20s, образующийся гидротермальным путем и не образуют стекол. Кристаллы ортосиликата натрия обладают ри температуре выше 200 °С из богатых кремнеземом растворов островной структурой по кремнезему и не имеют силоксановЫ" 'Ли медленным охлаждением расплавов соответствующего соста-связей. При взаимодействии с водой высокая щелочность в реаК- а, не используется в качестве водорастворимого силиката. На-ционной зоне препятствует образованию полимерных ионов, п°' борот, в связи с очень малой скоростью его растворения в воде этому ортосиликат натрия растворяется практически конгруэнтно, озможно провести его отделение от метасиликата, который за ма-очень легко. Образующийся раствор слишком низкого модУлЯ °е время растворяется полностью.
174 1 175
Все сказанное о высокощелочных силикатах натрия в основнжй температуре ниже 200 °С, и их производство аналогичным праведливо и для аналогичных силикатов калия. Укажем толы|тем невозможно. При температурах выше 240 °С в системе па главные отличия. Безводные силикаты калия практичесД0__5ю н 0 образуются кристаллические структуры с более образуются только из расплава. При этом ортосиликат калия моДоЖНыми силикатными ионами, чем ортосиликат, скорость рас-но получить сплавлением более кремнеземистых силикатов с „л которых невысока, поэтому гидратированные калиевые
ташом, но нельзя со щелочью. Добавление даже небольших кол{г,/икаты с МОдулем ниже 1 промышленностью не производятся, честв воды к расплавам калиевых силикатов очень резко на сотЛ Силикаты щелочных металлов более высоких модулей, чем градусов, понижает температуру их кристаллизации. НизкоМуетасиликат имеют гораздо более широкое техническое примене-дульные, вплоть до метасиликата калия, кристаллические продуи и вь1рабатываются в большем количестве, главным образом ты и стекла отличаются высокой гигроскопичностью, больш|виде бе3водных стекол с модулями вплоть до 4. Производство склонностью к гидролизу. При растворении в воде они не образулаких ш0 растворяЮщихся высокомодульных порошков сили-насыщенных растворов, но способны гидролизоваться до выпадИ тов шелочных металлов наиболее важно, так как растворение ния аморфного кремнезема. Иногда говорят о растворимос*1СОКОМОДульных стеклообразных силикатов калия и натрия метасиликата калия, имея в виду резкое понижение скорости п«едставляег сложную технологическую операцию, рехода в раствор при достижении некоторого значения концентр» Возрастающую трудность процесса растворения силикатов ции силикатов калия, величина которого зависит от температур| воде с увелИчением их модуля необходимо, видимо, объяснять Дисиликат калия, в отличие от натриевого, растворяется в воЖ только уменьшением щелочности образующихся растворов быстрее метасиликата. (увеличением их вязкости. Главная причина состоит в увеличении
Скорость растворения силикатов натрия с модулем до 1 во|щцентрации силоксановых связей в стекле с возрастанием мо-растает при увеличении в них содержания воды, т. е если этЩуля .Скорость их разрушения, необходимая для быстрого раство-кислые ортосиликат натрия и их кристаллогидраты. Наиболее,^ Д0СТигается или увеличением щелочности раствора, что легко растворим ^гЬБЮи• 8Н20, ближняя гидратация ионовадопустим0! или увеличением температуры процесса выше 100 °С, в нем почти завершена межионные взаимодействия в кристалли-!Г0 для ВОДНых систем приводит к техническим осложнениям, ческой решетке слабы. Однако он настолько уже обводнен (массо- Полностью избавиться от силоксановых связей в твердой фазе вая доля воды составляет 57%), что имеет слишком низкую теи-птем образования гидратов ортосиликатов натрия можно только пературу плавления. Плавясь при 48 С, он не восстанавливает,0 мя 2 Однозамещенный ортосиликат натрия ЫаНзБЮ, об-кристаллическои структуры после охлаждения. По этим причинам изуется при осторожном обезвоживании кристаллогидратов дву-производят менее водный кристаллогидрат двузамещенного орт» ВМе,ценн0Г0 ортосиликата На2Н25Ю4-8Н20 или Ыа2Н25Ю4-4Н20. силиката натрия На2Н25Ю4 • 4Н20, который часто называют пей-ц й помол в шаровой мельнице этих веществ со спиртами или тагидратом метасиликата. В нем в координационную связь ионаЩетоном дает требуемый продукт. Из расплавов или растворов натрия с шестью атомами кислорода вступает не только кислород ,дН03аМещенный ортосиликат не кристаллизуется, так как высоко-молекул воды, но и кислород силикатных ионов. Это повышает 10д ые СИСтемы содержат в значительной концентрации полипрочность кристаллической решетки, увеличивает температуру ,ликатные ионы и получить достаточную концентрацию ионов плавления до 72 °С и понижает давление насыщенного пара )дного вид^ в данном случае НзБЮГ, не удается. Стабилен при 25 °С до 10 мм рт. ст. Последнее делает кристаллы более устои- 3|а}-1 §?0 д0 59_60 °С
