НАТРИЈУМ-СИЛИКАТ (НА2СИО3): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Натријум силикат је неорганско једињење се састоји од два натријумових јона На ⁺ и силикатне ањона СиО ₃ ^{2 -} . Он је такође рекао молекул се састоји од силицијум диоксида СиО ₂ и натријум оксида На ₂ О. Итс хемијска формула може изразити као На ₂ СиО ₃ или На и ₂ О . СиО ₂ .

Међутим, састав натријум силиката може варирати у зависности од СиО ₂ / На ₂ О тежинском односу или младежа. Такође се назива и растворљиви силикат или водено стакло. Може се добити у облику праха, великих комада сличних кристалима или у облику раствора.

Чврсти натријум силикат На ₂ СиО ₃ . Ондреј Мангл. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Натријум-силикат се широко користи у детерџентима и сапунима јер омекшава воду, чинећи чишћење ефикаснијим. Такође је део производа као што су крема за бријање.

То је сировина за припрему СиО ₂ силика катализатора . Њена решења се користе као лепак у многим применама, у распону од лепљеног папира и картона, до стакла, порцулана, ватросталних калупа, цемента и абразивних дискова.

Будући да је потпуно незапаљив материјал, користи се за израду ватроотпорних тканина, као што је ватроотпорно, и као премаз за заштитну опрему.

Структура

Поједностављена структура полимера у растворима натријум силиката. Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Општа формула за натријум силиката је кСиО ₂ / На ₂ О где је к моларни или масени однос.

Моларна однос значи број молова СиО ₂ подељених по броју молова На на ₂ О. Тежински однос подразумева масу СиО ₂ подељен са тежином од На ₂ О.

Додавањем више алкалија (На ₂ О) мења се моларни или тежински однос.

Раствор натријум силикат с ниским моларном односу, на пример 1/1 (1 мол СиО ₂ и 1 молу На ₂ О) садржи углавном СиО ₄ ^{4 -} мономера и С ₂ О ₅ ^{2 -} димера у поред јона На ⁺ .

Раствор са високим моларним односом као 3.3 / 1 (3.3 молове СиО ₂ за сваки мол утрошеног На ₂ О) има висок проценат полимерних врста или полимера силицијума и кисеоника.

Номенклатура

-Натријум силикат

-На натријум мета-силикат

-Растворљиво стакло

-Сјај воде (од енглеског воденог стакла)

-Растворљиви силикат

Својства

Физичко стање

-Крв у великим комадима сличним плаво-зеленим кристалима

-Небојан до белог праха у чврстом облику

- Безбојни водени раствори.

Молекуларна тежина

Из формуле На ₂ СиО ₃ : 122,063 г / мол.

Тачка топљења

На ₂ СиО ₃ : 1089 ° Ц

Густина

То зависи од СиО ₂ / На ₂ О односу .

Растворљивост

Када је у облику крупних комада зеленкастог стакла растворљив је у води ако се загреје и под високим притиском. Прах је нешто растворан, али у оба случаја његова растворљивост зависи од количине натријума или На ₂ О садржи.

Што је већи садржај натријума (у облику На ₂ О), он се брже раствара.

пХ

Њени водени раствори су јако алкални.

Хемијска својства

Он је комерцијално припремљен у СиО ₂ / На ₂ О коефицијенти тежински распону од 1.5 до 3.3. Како СиО ₂ расте у односу, растворљивост у води и алкалност опадају.

Растварајући чврсти силикат у води може формирати желатинозне или високо вискозне смеше.

Натријум силикат прах може бити деликуесцент, то јест, ако има високу количину На ₂ О, постоји тенденција да лако апсорбују воду из окружења.

Ако се пХ њихових раствора снизи додавањем киселине, настаје гел.

Остала својства

Није запаљиво.

Прибављање

Да бисте добили натријум силиката, силиконски песак СиО ₂ се топи са анхидрованог натријум-карбоната На ₂ ЦО ₃ у отвореној пећи. Моларни однос песка и натријум карбоната може комерцијално варирати од 0,5 до 3,75.

Налазишта силикатног песка на подручју Индије. ರವಮುಂ Извор: Викимедиа Цоммонс.

Апликације

У сапунима и детерџентима

Натријум-силикати су међу првим једињењима која се користе у формулацијама детерџената.

Детерџенти обично садрже натријум силикат у свом саставу. Аутор: Карунасангхви. Извор: Пикабаи.

Натријум силикатни секвектори јона калцијума Ца ²⁺ и магнезијума Мг ²⁺ , елиминишући такозвану тврдоћу воде, односно омекшавајући је. На тај начин се формирају нерастворљиви талози, па се користи у малим количинама.

Деловање натријум силиката омогућава детерџенту да делује без да наведени иони утичу на процес чишћења.

У катализаторима и силика геловима

Силика гелови се обично припремају закисељавањем раствора натријум силиката до пХ мањег од 10 или 11. Време потребно за геловање варира.

Силицијумски гел. За његову припрему је потребан натријум силикат. Средства за сушење. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Силицијум се може припремити мешањем натријум силиката са јаком минералном киселином. Натријум-силикат се користи у производњи база за катализаторе, јер је извор силика СиО ₂ .

Као лепак или лепак

Концентроване водене растворе натријум силиката користе се као лепкови и заптивне масе. Издржавају температуру до 1100 ° Ц.

Основне примјене натријум силикатних љепила су у љепљивом папиру, валовитом или валовитом картону, кутијама и картону. Такође за лепљење или агломерисање дрвета или за лепљење метала на различите врсте материјала.

Валовита или валовита плоча производи се помоћу лепила натријум силиката. Аутор: Стук. Извор: Пикабаи.

Користи се за лепљење стакла, порцулана, керамике, текстила, коже итд. За лепљење стаклопластике, оптичког стакла и стаклених посуда отпорних на ударце.

Омогућује припрему ватросталних цемента за израду резервоара, котлића, пећи и калупа за ливење метала, као и за прављење водоотпорних малтера или цемента отпорних на киселину.

Натријум силикати могу реаговати са флуоридима силицијума да производе цементе отпорне на киселину, са ниском тенденцијом скупљања и топлотним експанзијама сличним челикима.

Такође се користе за израду цемента за абразивне дискове који се користе за полирање.

У течностима за бушење у бушотини

Натријум-силикат се користи дуги низ година као хемијска маса за бушење одређених врста формација са врло великом пропусношћу, попут оних које се састоје од песка.

Велика пропусност значи да лако пропушта течности.

Додаје се заједно са једињењем које активира силикат да формира полимер. Овај полимер даје чврстоћу, чврстину и смањује пропусност у зрнатим тлима.

Како је тло мање пропусно, течност не пролази кроз њега слободно и на тај се начин избегава губитак течности током фазе бушења бушотине.

Бушење нафтних бушотина. Оил_Риг_НТ8.јпг: * изведбени рад: Мудгинеер (разговор) Оил_Риг_НТ.ПНГ: Тосакадеривативни рад: Малисзкз. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У разним апликацијама

Натријум-силикат такође има различите намене. Неке су наведене у наставку.

-У свакодневним средствима за негу, на пример, она је компонента креме за бријање.

-У третману воде.

-У избјељивању текстила попут вуне.

-У бељењу папирне каше. На пример, за бељење млевеног дрвета користи се мешавина која садржи водоник пероксид и натријум силикат међу осталим састојцима. Натријум-силикат се користи за одвајање иона метала, који убрзавају разградњу пероксида.

-За производњу ватроотпорних тканина. Као противпожарно средство и као премаз за заштитну опрему.

-У пигментима силицијума.

-За откривање кукурузних зрна заражених инсектима. Употребљава се смеша натријум-силиката и воде у којој нападнута зрна брзо испливају на површину.

-У електродепозицији цинка.

- За чишћење метала.

-У флотацији минерала користи се као средство за распршивање муља и муља и као уређај за површину минерала.

-Да импрегнирам дрво.

Ризици

Натријум-силикат је, због високог садржаја алкалија, јак надражај на кожи, очима и слузокожи. Ако се прогута, може бити токсичан и надражити слузницу на сличан начин као и раствори соде.

Мора се чувати одвојено од јаких киселина, метала и халогена, као што је флуор, са којима бурно реагује.

Референце

1. Ебнесајјад, С. (2015). Карактеристике лепљивих материјала. Растворљиви силикати (калијум и натријум силикат). У Приручнику за лепљење и припрему површина. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
2. Финк, ЈК (2012). Адитиви за губитак течности. Натријум метасиликат. У водичу за нафтне хемикалије и течности у течности (друго издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
3. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Натријум силикат. Национални центар за информације о биотехнологији. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
4. Кирк-Отхмер. (1984). Енциклопедија хемијске технологије, 3. изд., Јохн Вилеи анд Сонс.
5. Маеда, К. и др. (2007). Зеолит из Министарства финансија до порозних материјала - Тхе 40 ^-ог годишњица Међународног зеолит конференције. У студијама науке о површини и катализи. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Цхопаде, СП и Нагарајан, К. (2000). Формулације детерџента: јонска размена. У Енциклопедији науке о раздвајању. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
7. Гарциа-Лодеиро, И. и др. (2015). Кључни увиди у мешавину дизајна алкално активираних везива на бази цемента. Дејство силиката: степен полимеризације растворљивих силиката. У Приручнику цементи који се активирају алкалом, малтери и бетон. Опоравак од сциенцедирецт.цом.