Natriumsilikat (Na2SiO3) Struktur, Eigenschaften, Verwendungen, Risiken

Das Natriumsilicat ist eine anorganische Verbindung, die aus zwei Natrium-Na-Ionen besteht⁺ und ein Silikatanion SiO₃^zwei-. Es soll auch aus einem Siliciumdioxid-SiO-Molekül bestehen_zwei und ein Natriumoxid Na_zweiO. Seine chemische Formel kann als Na ausgedrückt werden_zweiJa₃ oder auch Na_zweiODER.Ja_zwei.

Die Zusammensetzung des Natriumsilikats kann jedoch in Abhängigkeit vom SiO-Verhältnis variieren_zwei/ N / A_zweiEntweder nach Gewicht oder in Mol. Es wird auch als lösliches Silikat oder Wasserglas bezeichnet. Es kann in Form von Pulver, großen kristallartigen Stücken oder in Form von Lösungen erhalten werden.

Natriumsilikat wird häufig in Waschmitteln und Seifen verwendet, da es das Wasser weich macht und die Reinigung effektiver macht. Es ist auch Teil von Produkten wie Rasierschaum.

Es ist der Rohstoff zur Herstellung von SiO-Silica-Katalysatoren_zwei. Seine Lösungen werden in vielen Anwendungen als Klebstoff verwendet, von Klebepapier und Pappe bis hin zu Glas, Porzellan, feuerfesten Formen, Zement und Schleifscheiben..

Da es sich um ein vollständig nicht brennbares Material handelt, wird es zur Herstellung feuerfester Stoffe verwendet, da es feuerhemmend ist und als Beschichtung für Schutzausrüstung..

Artikelverzeichnis

• 1 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 Eigenschaften
  • 3.1 Physikalischer Zustand
  • 3.2 Molekulargewicht
  • 3.3 Schmelzpunkt
  • 3.4 Dichte
  • 3.5 Löslichkeit
  • 3,6 pH
  • 3.7 Chemische Eigenschaften
  • 3.8 Andere Eigenschaften
• 4 Erhalten
• 5 Verwendungen
  • 5.1 In Seifen und Reinigungsmitteln
  • 5.2 In Katalysatoren und Kieselgelen
  • 5.3 Als Klebstoff oder Kleber
  • 5.4 In Ölbohrflüssigkeiten
  • 5.5 In verschiedenen Anwendungen
• 6 Risiken
• 7 Referenzen

Struktur

Die allgemeine Formel für Natriumsilikate lautet xSiO_zwei/ N / A_zweiOder wobei x das Mol- oder Gewichtsverhältnis ist.

Das Molverhältnis bedeutet die Anzahl der Mol SiO_zwei geteilt durch die Molzahl von Na_zweiO. Gewichtsverhältnis bedeutet Gewicht von SiO_zwei geteilt durch das Gewicht von Na_zweiODER.

Zugabe von mehr Alkali (Na_zweiO) das Mol- oder Gewichtsverhältnis wird geändert.

Eine Natriumsilikatlösung mit einem niedrigen Molverhältnis, beispielsweise 1/1 (1 Mol SiO)_zwei und 1 Mol Na_zweiO) enthält hauptsächlich SiO-Monomere₄^4- und S-Dimere_zweiODER₅^zwei- zusätzlich zu den Na-Ionen⁺.

Eine Lösung mit einem hohen Molverhältnis wie 3,3 / 1 (3,3 Mol SiO)_zwei für jedes Mol Na_zweiO) hat einen hohen Anteil an polymeren Spezies oder Polymeren aus Silizium und Sauerstoff.

Nomenklatur

-Natriumsilicat

-Natriummetasilikat

-Lösliches Glas

-Glas Wasser (aus dem Englischen Wasserglas)

-Lösliches Silikat

Eigenschaften

Körperlicher Status

-Fest in großen Stücken, die bläulich-grünen Kristallen ähneln

-Farbloser bis weißer pulverförmiger Feststoff

-Farblose wässrige Lösungen.

Molekulargewicht

Aus der Formel Na_zweiJa₃: 122,063 g / mol.

Schmelzpunkt

N / A_zweiJa₃: 1089 ° C.

Dichte

Dies hängt vom SiO-Verhältnis ab_zwei/ N / A_zweiODER.

Löslichkeit

In Form großer Stücke grünlichen Kristalls ist es beim Erhitzen und unter hohem Druck wasserlöslich. Das Pulver ist etwas löslicher, aber in beiden Fällen hängt seine Löslichkeit von der Menge an Natrium oder Na ab_zweiOder dass es besitzt.

Je höher der Natriumgehalt (in Form von Na_zweiO) löst sich schneller auf.

pH

Seine wässrigen Lösungen sind stark alkalisch.

Chemische Eigenschaften

Kommerziell hergestellt in SiO-Beziehungen_zwei/ N / A_zweiOder nach Gewicht im Bereich von 1,5 bis 3,3. Wenn SiO zunimmt_zwei in der Beziehung verringert sich die Löslichkeit in Wasser und die Alkalität.

Das Auflösen von festem Silikat in Wasser kann gelatineartige oder hochviskose Gemische bilden.

Natriumsilikatpulver kann zerfließen, dh wenn es eine hohe Menge an Na enthält_zweiOder es neigt dazu, leicht Wasser aus der Umgebung aufzunehmen.

Wenn der pH-Wert seiner Lösungen durch Zugabe von Säure gesenkt wird, bildet sich ein Gel.

Andere Eigenschaften

Es ist nicht brennbar.

Erhalten

Quarzsand SiO wird geschmolzen, um Natriumsilikate zu erhalten_zwei mit Natriumcarbonat Na_zweiCO₃ wasserfrei in einem offenen Ofen. Das Molverhältnis von Sand zu Natriumcarbonat kann kommerziell von 0,5 bis 3,75 variieren.

Anwendungen

In Seifen und Waschmitteln

Natriumsilikate gehören zu den ersten Verbindungen, die in Waschmittelformulierungen verwendet wurden.

Natriumsilikat bindet Calcium-Ca-Ionen^zwei+ und Magnesium Mg^zwei+, Beseitigung der sogenannten Härte des Wassers, dh Erweichung. Auf diese Weise entstehen unlösliche Niederschläge, die in geringen Mengen verwendet werden.

Durch die Wirkung des Natriumsilikats kann das Waschmittel funktionieren, ohne dass die genannten Ionen den Reinigungsprozess beeinflussen.

In Kieselgelen und Katalysatoren

Kieselgele werden üblicherweise durch Ansäuern einer Natriumsilikatlösung auf einen pH-Wert von weniger als 10 oder 11 hergestellt. Die zum Gelieren erforderliche Zeit variiert..

Kieselsäure kann durch Mischen von Natriumsilikat mit einer starken Mineralsäure hergestellt werden. Natriumsilikat wird zur Herstellung von Basen für Katalysatoren verwendet, da es die Quelle für Siliciumdioxid-SiO ist_zwei.

Als Klebstoff oder Kleber

Konzentrierte wässrige Natriumsilikatlösungen werden als Kleb- und Dichtstoffe verwendet. Sie halten Temperaturen von bis zu 1100 ° C stand.

Die Hauptanwendungen von Natriumsilikatklebstoffen sind Klebepapier, Wellpappe oder Wellpappe, Kartons und Kartons. Auch zum Kleben oder Agglomerieren von Holz oder zum Aufkleben von Metall auf verschiedene Arten von Materialien.

Es wird zum Kleben von Glas, Porzellan, Keramik, Textilien, Leder usw. verwendet. Zum Verkleben von Glasfaser-, optischen Glas- und schlagfesten Glasbehältern.

Es ermöglicht die Herstellung feuerfester Zemente für den Bau von Tanks, Kesseln, Öfen und Formen für den Metallguss sowie die Herstellung wasserdichter oder säurebeständiger Mörtel oder Zemente.

Natriumsilikate können mit Siliziumfluoriden unter Bildung säurebeständiger Zemente mit einer geringen Neigung zum Schrumpfen und einer ähnlichen Wärmeausdehnung wie Stahl reagieren..

Sie werden auch zur Herstellung von Zementen für Schleifscheiben verwendet, die zum Polieren verwendet werden..

In Ölbohrflüssigkeiten

Natriumsilikat wird seit vielen Jahren als chemische Aufschlämmung beim Bohren bestimmter Arten von Formationen mit sehr hoher Permeabilität verwendet, beispielsweise solche, die aus Sand bestehen..

Hohe Durchlässigkeit bedeutet, dass Flüssigkeiten leicht durchgelassen werden.

Es wird zusammen mit einer Verbindung zugesetzt, die das Silikat unter Bildung eines Polymers aktiviert. Dieses Polymer bietet Festigkeit, Steifheit und verringert die Durchlässigkeit in körnigen Böden..

Da der Boden weniger durchlässig ist, gelangt die Flüssigkeit nicht frei durch ihn und auf diese Weise wird der Flüssigkeitsverlust während der Bohrphase des Bohrlochs vermieden.

In verschiedenen Anwendungen

Natriumsilikat hat auch eine Vielzahl von Anwendungen. Hier sind einige.

-In Produkten der täglichen Pflege ist es beispielsweise Bestandteil von Rasiercremes.

-In der Wasseraufbereitung.

-Beim Bleichen von Textilien wie Wolle.

-Beim Bleichen von Papierzellstoff. Zum Bleichen von gemahlenem Holz wird beispielsweise eine Mischung verwendet, die unter anderem Wasserstoffperoxid und Natriumsilikat enthält. Natriumsilikat wird verwendet, um Metallionen zu binden, die dazu neigen, die Zersetzung von Peroxid zu beschleunigen..

-Zur Herstellung feuerfester Stoffe. Als Flammschutzmittel und als Beschichtung für Schutzausrüstung.

-In Silikapigmenten.

-Erkennung von von Insekten befallenen Maiskörnern. Eine Mischung aus Natriumsilikat und Wasser wird verwendet, wenn die befallenen Körner schnell an die Oberfläche schwimmen.

-Beim Verzinken.

-Metalle reinigen.

-Bei der Mineralflotation wird es als Dispergiermittel für Schlamm und Schlick und als Conditioner für die Oberfläche von Mineralien verwendet..

-Holz imprägnieren.

Risiken

Natriumsilikat ist aufgrund seines hohen Alkaligehalts stark reizend für Haut, Augen und Schleimhäute. Beim Verschlucken kann es giftig sein und die Schleimhäute reizen, ähnlich wie bei Natronlauge..

Es muss getrennt von starken Säuren, Metallen und Halogenen wie Fluor gelagert werden, mit denen es heftig reagiert.

Verweise

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