ANG SODIUM SILICATE (NA2SIO3): ISTRAKTURA, KATANGIAN, GAMIT, PANGANIB - CHEMISTRY - 2025

Ang sodium silicate ay isang inorganic compound na binubuo ng dalawang sodium ion Na ⁺ at isang silicate anion SiO ₃ ^{2 -} . Ito rin ay sinabi Molekyul ay binubuo ng isang silica SiO ₂ at sosa oksido Na ₂ O. Ang chemical formula ay maaaring ipinahayag bilang Na ₂ SiO ₃ o Na ding ₂ O . SiO ₂ .

Gayunpaman, ang komposisyon ng sodium silicate ay maaaring magkakaiba depende sa SiO ₂ / Na ₂ O ratio sa pamamagitan ng timbang o sa mga mol. Tinatawag din itong natutunaw na silicate o baso ng tubig. Maaari itong makuha sa anyo ng isang pulbos, malalaking mga piraso ng tulad ng kristal, o sa anyo ng mga solusyon.

Solid sodium silicate Na ₂ SiO ₃ . Ondřej Mangl. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang sodium silicate ay malawakang ginagamit sa mga detergents at sabon habang pinapalambot nito ang tubig, na ginagawang mas epektibo ang paglilinis. Ito rin ay bahagi ng mga produkto tulad ng shaving cream.

Ito ay ang hilaw na materyal para sa paghahanda ng SiO ₂ silica catalysts . Ang kanilang mga solusyon ay ginagamit bilang pandikit sa maraming mga aplikasyon, mula sa malagkit na papel at karton, hanggang sa salamin, porselana, mga refractory molds, semento at nakasasakit na mga disc.

Dahil ito ay isang ganap na hindi nasusunog na materyal, ginagamit ito upang gumawa ng mga tela na fireproof, dahil ito ay retardant ng sunog, at bilang isang patong para sa mga kagamitan sa proteksiyon.

Istraktura

Ang pinasimple na istraktura ng mga polimer sa mga solusyon sa sodium silicate. Benjah-bmm27. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang pangkalahatang pormula para sa sodium silicates ay xSiO ₂ / Na ₂ O kung saan ang x ay ang molar o weight ratio.

Ang ratio ng molar ay nangangahulugang bilang ng mga moles ng SiO _{2 na} hinati sa bilang ng mga moles ng Na ₂ O. Ang ratio ng timbang ay nangangahulugang bigat ng SiO _{2 na} hinati sa bigat ng Na ₂ O.

Ang pagdaragdag ng higit pang alkali (Na ₂ O) ay nagbabago sa ratio ng molar o timbang.

Ang isang solusyon ng sodium silicate na may mababang ratio ng molar, halimbawa 1/1 (1 nunal ng SiO ₂ at 1 nunal ng Na ₂ O) ay naglalaman ng pangunahing SiO ₄ ^{4 -} monomer at S ₂ O ₅ ^{2 -} dimer bilang karagdagan sa mga ions Na ⁺ .

Ang isang solusyon na may mataas na ratio ng molar tulad ng 3.3 / 1 (3.3 moles ng SiO ₂ para sa bawat nunal ng Na ₂ O) ay may isang mataas na proporsyon ng mga polimeriko na species o polimer ng silikon at oxygen.

Pangngalan

-Sodium silicate

-Sodium meta-silicate

-Sulpol na baso

-Glass ng tubig (mula sa English glass glass)

-Suluhin ang silicate

Ari-arian

Pisikal na estado

-Solid sa malalaking piraso na katulad ng asul-berde na kristal

-Walang-bisa sa puting pulbos solid

-Colorless aqueous solution.

Ang bigat ng molekular

Mula sa pormula Na ₂ SiO ₃ : 122.063 g / mol.

Temperatura ng pagkatunaw

Na ₂ SiO ₃ : 1089 ° C

Density

Depende ito sa SiO ₂ / Na ₂ O ratio .

Solubility

Kapag ito ay nasa anyo ng mga malalaking piraso ng berde na baso ay natutunaw ito sa tubig kung pinainit at sa ilalim ng mataas na presyon. Ang pulbos ay bahagyang mas natutunaw, ngunit sa parehong mga kaso ang pagkasunud-sunod nito ay depende sa dami ng sodium o Na ₂ O na nilalaman nito.

Ang mas mataas na nilalaman ng sodium (sa anyo ng Na ₂ O) mas mabilis itong matunaw.

pH

Ang mga may tubig na solusyon nito ay malakas na alkalina.

Mga katangian ng kemikal

Inihanda itong komersyal sa SiO ₂ / Na ₂ O ratios sa pamamagitan ng bigat mula 1.5 hanggang 3.3. Tulad ng pagtaas ng SiO ₂ sa ratio, ang pagbawas sa tubig at pagbaba ng alkalinidad.

Ang pag-alis ng solidong silicate sa tubig ay maaaring makabuo ng mga gulamanous o lubos na malapot na mga mixtures.

Ang sodium silicate powder ay maaaring maging kamangha-manghang, iyon ay, kung mayroon itong isang mataas na halaga ng Na ₂ O, may posibilidad na madaling sumipsip ng tubig mula sa kapaligiran.

Kung ang pH ng kanilang mga solusyon ay binabaan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng acid, isang form ng gel.

Iba pang mga pag-aari

Hindi ito nasusunog.

Pagkuha

Upang makakuha ng sodium silicates, ang silica buhangin SiO ₂ ay natunaw na may anhydrous sodium carbonate Na ₂ CO ₃ sa isang bukas na pugon. Ang ratio ng molar ng buhangin hanggang sa sodium carbonate ay maaaring mag-iba nang komersyo mula 0.5 hanggang 3.75.

Ang mga deposito ng buhangin ng Silica sa isang lugar ng India. ರವಿಮುಂ. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Aplikasyon

Sa mga sabon at sabong

Ang mga silicate ng sodium ay kabilang sa mga unang compound na gagamitin sa mga formulate na naglilinis.

Sa pangkalahatan ay naglalaman ng sodium silicate sa kanilang komposisyon May-akda: Karunasanghvi. Pinagmulan: Pixabay.

Ang sodium silicate sequesters calcium Ca ²⁺ at magnesium Mg ²⁺ ions , inaalis ang tinatawag na katigasan ng tubig, iyon ay, pinapalambot ito. Sa pamamagitan nito, ang mga hindi matutunaw na mga pag-ulan ay nabuo, kaya ginagamit ito sa maliit na halaga.

Ang pagkilos ng sodium silicate ay nagpapahintulot sa naglilinis na gumana nang walang nabanggit na mga ion na nakakaapekto sa proseso ng paglilinis.

Sa mga catalysts at silica gels

Ang mga Silica gels ay karaniwang inihahanda sa pamamagitan ng acidifying isang sodium silicate solution sa isang pH na mas mababa sa 10 o 11. Ang oras na kinakailangan sa gel ay magkakaiba-iba.

Silica gel. Ang sodium silicate ay kinakailangan upang ihanda ito. Mga Desiccants. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang Silica ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng paghahalo ng sodium silicate na may isang malakas na mineral acid. Ginagamit ang sodium silicate sa paggawa ng mga base para sa mga katalista, yamang ito ang mapagkukunan ng silica SiO ₂ .

Bilang isang malagkit o pandikit

Ang mga konsentradong tubig na solusyon ng sodium silicate ay ginagamit bilang mga adhesive at sealant. Maaari silang makatiis ng mga temperatura ng hanggang sa 1100 ° C.

Ang mga pangunahing aplikasyon ng sodium silicate glues ay nasa malagkit na papel, corrugated o corrugated karton, kahon at karton. Gayundin para sa gluing o agglomerating kahoy o para sa adhering metal sa iba't ibang uri ng mga materyales.

Ang corrugated o corrugated board ay ginawa gamit ang sodium silicate glue. May-akda: Stux. Pinagmulan: Pixabay.

Ginagamit ito sa pandikit na salamin, porselana, keramika, tela, katad, atbp. Para sa nagbubuklod na fiberglass, salamin sa mata na salamin, at mga lalagyan ng epekto na patunay ng epekto.

Pinapayagan nito ang paghahanda ng mga refractory cement na magtayo ng mga tanke, kettle, furnaces at magkaroon ng amag para sa paghahagis ng metal, pati na rin upang makagawa ng hindi tinatablan ng tubig o acid proof mortar o semento.

Ang silikon ng silikon ay maaaring mag-reaksyon sa mga fluorida ng silikon upang makabuo ng mga semento na lumalaban sa acid, na may isang mababang pagkahilig sa pag-urong at isang thermal pagpapalawak na katulad ng bakal.

Ginagamit din ang mga ito upang gumawa ng mga semento para sa nakasasakit na mga disc na ginagamit para sa buli.

Sa langis na mahusay na pagbabarena ng likido

Ang sodium silicate ay ginamit sa loob ng maraming taon bilang isang kemikal na grout sa panahon ng pagbabarena ng ilang mga uri ng pormasyon na may napakataas na pagkamatagusin, tulad ng mga binubuo ng buhangin.

Ang mataas na pagkamatagusin ay nangangahulugang pinapayagan nito ang mga likido sa madali.

Ito ay idinagdag kasama ang isang tambalan na nagpapa-aktibo sa silicate upang makabuo ng isang polimer. Ang polimer na ito ay nagbibigay ng lakas, katigasan, at binabawasan ang pagkamatagusin sa mga butil ng butil.

Dahil ang lupa ay hindi gaanong natatagusan, ang likido ay hindi dumadaan sa malayang ito at sa paraang ito ay maiiwasan ang pagkawala ng likido sa yugto ng pagbabarena ng balon.

Maayos na pagbabarena ng langis. Oil_Rig_NT8.jpg: * gawaing nagmula: Mudgineer (pag-uusap) Oil_Rig_NT.PNG: Tosakaderivative work: Malyszkz. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Sa iba't ibang mga aplikasyon

Ang sodium silicate ay mayroon ding iba't ibang paggamit. Ang ilan ay nabanggit sa ibaba.

-Sa mga pang-araw-araw na mga produkto ng pangangalaga, halimbawa ito ay isang sangkap ng shaving creams.

-Sa paggamot ng tubig.

-Sa pagpapaputi ng mga tela tulad ng lana.

-Sa pagpapaputi ng pulp ng papel. Halimbawa, ang pagpapaputi ng kahoy sa lupa isang pinaghalong naglalaman ng hydrogen peroxide at sodium silicate sa iba pang mga sangkap ay ginagamit. Ginagamit ang sodium silicate upang i-sequester ang mga ion ng metal, na may posibilidad na mapabilis ang agnas ng peroksayd.

-Para sa paggawa ng mga tela ng fireproof. Bilang isang retardant ng sunog at bilang isang patong para sa proteksiyon na kagamitan.

-Sa mga pigment ng silica.

-Upang makita ang mga kernel ng mais na na-infess ng mga insekto. Ang isang halo ng sodium silicate at tubig ay ginagamit kung saan mabilis na lumulutang ang ibabaw ng butil na butil.

-Sa elektrodeposisyon ng sink.

-May malinis na metal.

-Sa pag-flotation ng mga mineral ay ginagamit ito bilang isang dispersant para sa putik at silt at bilang isang conditioner para sa mineral na ibabaw.

-Nagpahiwatig ng kahoy.

Mga panganib

Ang sodium silicate, dahil sa mataas na nilalaman ng alkali, ay isang malakas na pangangati sa balat, mata at mauhog na lamad. Kung nalunok maaari itong maging nakakalason at inisin ang mauhog lamad sa isang katulad na paraan sa mga solusyon sa caustic soda.

Dapat itong mai-imbak nang hiwalay mula sa mga malakas na acid, metal at halogens tulad ng fluorine, na kung saan ito ay gumagalang nang marahas.

Mga Sanggunian

1. Ebnesajjad, S. (2015). Mga Katangian ng Malagkit na Mga Materyales. Natutunaw Silicates (Potasa at Sodium Silicate). Sa Handbook ng Pagpili at Paghahanda sa Ibabaw. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
2. Fink, JK (2012). Ang mga likidong pagkawala ng mga additives. Metilicate ng sodium. Sa Gabay ng Petrolyo ng Tagapagkaloob sa Mga Chemical Chemical at Fluids (Pangalawang Edisyon) ng Petrolyo. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
3. US National Library of Medicine. (2019). Sodium silicate. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Kirk-Othmer. (1984). Encyclopedia ng Chemical Technology, ika-3 ed., John Wiley at Anak.
5. Maeda, K. et al. (2007). Zeolite mula sa MOF hanggang sa mga Porous na Materyales - Ang ^ika- 40 Anibersaryo ng International Zeolite Conference. Sa Mga Pag-aaral sa Surface Science at Catalysis. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
6. Chopade, SP at Nagarajan, K. (2000). Mga form na formgent: pagpapalit ng ion. Sa Encyclopedia ng Separation Science. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
7. Garcia-Lodeiro, I. et al. (2015). Ang mga pananaw sa krusial sa disenyo ng halo ng mga alkali na naka-aktibo ng mga nagbubuklod na simento. Epekto ng silicates: antas ng natutunaw na silicate polymerization. Sa Handbook ng Alkali-activate na Mga Semento, Mortar at Concretes. Nabawi mula sa sciencedirect.com.