Химическая_формула_жидкого_стекла

Химическая_формула_жидкого_стекла

Жидкое стекло

Жи́дкое стекло́ — водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n [1] . Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии.

Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей (торговое название).

Содержание

История [ править | править код ]

Впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минералог Ян Непомук фон Фукс (нем.) действием щелочей на кремниевую кислоту.

В настоящее время жидкое стекло получают обработкой в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья концентрированными растворами едкого натра или сплавлением кварцевого песка с содой. Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья (опоки, трепелы, диатомиты и другие) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре (температура кипения раствора щелочи).

Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный модуль. Модуль показывает отношение содержащегося в жидком стекле оксида кремния к оксиду натрия или калия и характеризует выход кремнезёма в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят, но в некоторых технологических прописях присутствуют указания к использованию конкретного модуля, когда конечный продукт напрямую зависит от количественного соотношения данных оксидов.

Свойства [ править | править код ]

Жидкое стекло растворимо в воде, вследствие гидролиза этот раствор имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10-13. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590…670 °C. Отвердевшая плёнка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты), или при нейтрализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты). При химической реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой, базовыми оксидами металлов, алюминатами, цинкатами и плюмбатами образуется труднорастворимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая плёнка под воздействием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется белый осадок щелочного карбоната.

Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме сахара, алкоголя и мочевины), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Растворы спиртов, альдегидов, кетонов, аммиака и солевые растворы производят эффект «высаливания» [2] .

Применение [ править | править код ]

Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву (антипирены), укрепления слабых грунтов, в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машинного масла и др.

В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «керамических» или оболочковых форм, в которые после прокаливания до 1000 °C отливают металлические изделия.

Жидкое стекло используется в буровых растворах, образуя нерастворимые соединения (так называемая «силикатизация» поверхности).

Жидкое стекло

Стандарт качества

Формула

Na2O(SiO2)n и (или) K2O(SiO2)n.

Описание

Жидкое стекло ещё называют растворимым стеклом, т.к. жидкое стекло — это раствор стекла растворимого. А раствор это то, что разбавлено водой.

Растворимое стекло представляет собой бесцветный или слегка окрашенный в зелёный или жёлтый цвета, прозрачный затвердевший расплав, состоящий из щелочных силикатов. Формула такова: Na2O • nSiO2 или K2O • nSiO2 — силикат натрия или силикат калия, n — число молекул SiO2.

Применение

Такой материал незаменим в химической промышленности для производства силикагеля, силиката свинца, метасиликата натрия. В строительстве жидкое стекло применяется для защиты фундаментов от грунтовых вод, гидроизоляции стен, полов и перекрытий подвальных помещений, устройства бассейнов.

Но это не единственное предназначение «водного раствора силиката натрия». Он удачно подходит для склеивания и связки строительных материалов, изготовления кислотоупорных, огнестойких и огнеупорных силикатных масс. Им можно склеивать бумагу, картон, стекло, фарфор, пропитывать ткани, бумаги, картона и деревянных изделий для придания им большей плотности и огнестойкости.

Читайте также:  Как_подключить_подвесной_унитаз

Жидкое стекло успешно используется для изготовления силикатных красок, клеев, моющих и чистящих средств, в качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьев. Жидкое стекло также применяется в мыловаренной, жировой, химической, машиностроительной, текстильной, бумажной промышленности, в том числе для производства картонной тары. В черной металлургии — как связующий материал при изготовлении форм и стержней. В литейном производстве — в качестве флотационного реагента, при обогащении полезных ископаемых и других целей.

Способ применения

Использование жидкого стекла: гидроизоляция жидким стеклом, склеивание, пропитка

Гидроизоляция. Добавить 1 литр жидкого стекла на 8-10 литров цементного раствора.

Склеивание. Нанести тонким слоем на склеиваемые поверхности и плотно прижать.

Пропитка поверхностей материалов. Обработать кистью с обеих сторон несколько раз с промежуточной сушкой раствором 400 г. жидкого стекла в 1 литре воды.

Меры предосторожности: Жидкое стекло не токсично, пожаровзрывобезопасно. При попадании в глаза промыть большим количеством воды. Хранить в плотно закрытой таре, в недоступном для детей месте.

При замораживании не меняет своих свойств после оттаивания. Допускается наличие осадка.

Упаковка

Жидкое стекло разливается и транспортируется в бочках, железнодорожных и автоцистернах. Стальные бочки имеют, приблизительно, размеры 59×89 см и объем 216 л. Они вмещают в зависимости от плотности жидкого стекла от 250 до 360 кг жидкого стекла. Масса пустой бочки составляет 18 кг. Входное отверстие имеет размеры 64х4 мм и втулку R 3/4. Эти параметры соответствуют нормам хранения жидкого стекла зимой внутри складских помещений, что позволяет избежать замерзания растворов жидкого стекла.

Автоцистерны вмещают, как правило, 20-24 тонны. Речь идет о многокамерных цистернах, позволяющих транспортировать несколько сортов жидкого стекла одновременно. Они оснащены 6-метровым шлангом для подсоединения к емкости заказчика. Для разгрузки автоцистерны используют компрессор с максимальным давлением 1,5 бар. Этого достаточно, чтобы при разгрузке закачивать низковискозные сорта жидкого стекла на высоту до 10 м. Часто при разгрузке используют помпу/насос, позволяющую откачивать 300-350 л жидкого стекла в минуту. Так как автоцистерны хорошо теплоизолированы и жидкое стекло поступает в них в горячем виде, потребитель даже в зимнее время получает продукт в жидком виде и пригодном для разгрузки с помощью помпы.

Транспортировка

Транспортировать и переносить в плотно закрытой таре. При замерзании оттаивать при комнатной температуре, после оттаивания не теряет своих свойств. Допускается наличие осадка.

Хранение

Жидкое стекло хранится в емкостях из стали или сортов пластмассы, наиболее стойких к химической среде. Такие материалы, как алюминий, оцинкованное железо, цинк или стекло подвержены химической реакции с жидким стеклом и поэтому не подходят для хранения. Пластмассы и другие синтетические материалы предварительно должны быть проверены на стойкость к щелочи и повышенным температурам.

Во избежание замерзания жидкого стекла зимой емкости с ним предварительно устанавливают в специально оборудованных для хранения помещениях. Если же емкость расположена на открытой площадке, то должна быть теплоизолирована и оснащена системой электроподогрева. Важным моментом здесь является то, что нельзя использовать локальную систему подогрева, так как это ведет к выделению в растворе жидкого стекла кремнекислоты. Обычно растворы жидкого стекла содержат незначительное количество примеси кремнекислоты и нерастворившихся силикатов. С течением времени эти примеси, если периодически не подвергать емкость тщательной очистке, образуют на дне плотный налет. Чтобы избежать этого, емкость устанавливают таким образом, чтобы при открытии вентиля, расположенного как можно ближе к уровню днища, наклон позволял бы слить твердые частицы примесей полностью. Хранение осуществляется в герметично закрытых емкостях.

Читайте также:  Накидки_на_мягкий_уголок

Срок годности и хранения – 12 месяцев.

Технические характеристики

В соответствии с действующей нормативно-технической документацией в нашей стране выпускаются «стекло натриевое жидкое», «стекло калиевое жидкое», а также смешанные калиево-натриевые и натриево-калиевые жидкие стекла. Другие виды жидких стекол выпускаются по временным техническим условиям и стандартам предприятий.

Промышленностью нашей страны выпускаются в основном натриевые жидкие стекла, в меньших масштабах производятся калиевые жидкие стекла, а литиевые и жидкие стекла на основе четвертичного аммония выпускаются в виде отдельных опытных партий.

Натриевые жидкие стекла обычно выпускают в пределах значений силикатного модуля от 2,0 до 3,5 при плотности растворов от 1,3 до 1,6 г/см3 . Калиевые жидкие стекла характеризуются значениями силикатного модуля 2,8-4,0 при плотности 1,25-1,40 г/см3.

Жидкое стекло принято характеризовать: по виду щелочного катиона (натриевые, калиевые, литиевые, четвертичного аммония); по массовому или мольному соотношению в стекле SiO2 и M2О (где М- это K , Na, Li или четвертичный аммоний), причем мольное соотношение SiO2/M2O принято называть силикатным модулем жидкого стекла n; по абсолютному содержанию в жидком стекле SiO2 и M2O в масс.%; по содержанию примесных оксидов Al2O3 , Fe2O3, CaO , MgO, SO3 и др.; по плотности растворов жидкого стекла ( г/см3). Химический состав жидких стекол характеризуют по содержанию кремнозема и других оксидов, независимо от конкретной формы их существования в растворе. В некоторых странах в характеристику жидких стекол включают также значение вязкости в растворе.

Практическое использование жидких стекол осуществляется по одному из трех направлений.

Внешний вид студнеобразная жидкость серого или желтоватого цвета без механических включений
Плотность, г/см3 1,36-1,45
Силикатный модуль 2,6-3,2
Массовая доля двуокиси кремния,% 24,1-35,0
Массовая доля Na2О, % 8,7-13,3

Безопасность

Работы проводить вдали от источников искрообразования, обеспечивая хорошую вентиляцию. Не глотать, избегать попадания на кожу и в глаза, при попадании в глаза промыть большим количеством воды, при необходимости обратиться за медицинской помощью, использовать средства индивидуальной защиты (перчатки, маска).

В виде мелких брызг и тумана раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей. При попадании в глаза вызывает ожоги. Работы с жидким стеклом производить в хлопчато-бумажном халате и резиновых перчатках.При попадании на кожу – загрязненное место промыть теплой водой с мылом. Кожу рук смазывать индиферентной мазью. При попадании в глаза – обильно промыть проточной водой и обратиться к врачу.

Отгрузка от 1 кг! Доставка по РФ! Работаем только с Юридическими лицами (в т.ч. ИП) и только по безналичному расчёту!

Жидкое стекло: компоненты, особенности, применение силикатного клея

Представляем вашему вниманию один из самых широко используемых бытовых составов — силикатный клей. Его называют также канцелярским клеем или жидким стеклом. Спектр его применения начинается канцелярией и заканчивается строительством. Из чего делают клеящее вещество, его положительные и отрицательные свойства, способы применения и меры предосторожности — все это кратко описано в статье.

Состав, производство

Силикатный клей, или жидкое стекло — это водный щелочной раствор стекловидных силикатов (кремнеземов). Впервые жидкое стекло было получено в начале 19 века немецким химиком Я.Н. фон Фуксом. Тогда и обнаружились удивительные клеящие свойства вещества. Силикаты распространены в природе в виде залежей, и их добыча малозатратна. Легкое и недорогое изготовление силикатного клея сделало его популярным и доступным продуктом, каким он остается и в наше время.

Формула клея зависит от используемых ингредиентов. Чаще всего, участвуют соли кремниевой кислоты — силикаты натрия (Na2O(SiO2)n) или калия (K2O(SiO2)n). Реже — силикат лития. Именно эти вещества наделяют продукт клейкими свойствами.

Читайте также:  Как_нарисовать_кирпичный_дом

Есть несколько технологий производства жидкого стекла:

  1. Плавление в специальном сосуде кварцевого песка с гидрокарбонатом натрия (больше известным как пищевая сода).
  2. Воздействие на силикат гидроксидом натрия, калия или лития.

Преимущества и недостатки

Силикатный клей имеет гораздо больше преимуществ, но не во всем он превосходит другие клейкие смеси. К положительным относятся следующие свойства:

  • склеивает практически любую поверхность, подходит для пропитки тканей, дерева, бумаги, стекла, фарфора, кожи;
  • скрепляет разнородные плоскости;
  • состав глубоко проникает в структуру материалов и отдает им влагу, достаточно надежно скрепляя их;
  • высокая теплопроводность, пожароустойчивость;
  • стойкость к перепадам температур;
  • экологичность (состав не токсичен);
  • устойчивость к воздействию воды и неблагоприятным погодным условиям;
  • предотвращает появление ржавчины;
  • проникает в самые маленькие щели, повышая прочность конструкций;
  • невысокая цена;
  • простота использования.

Среди недостатков жидкого стекла следует отметить:

  • быстрое затвердевание смесей с включением клея;
  • не подходит для обработки поверхностей под покраску (скользкая пленка не даст красящим веществам закрепиться);
  • склеенная бумага со временем желтеет и деформируется.

Применение

Жидкое стекло используется как в быту, так и в промышленности. Состав называют канцелярским или конторским: именно в этих учреждениях он получил распространение в первую очередь, из-за свойства хорошо склеивать бумагу и доступности по цене.

В строительстве, как правило, применяется жидкое стекло не в чистом виде, а в композиции различных строительных смесей.

Свойства канцелярского клея зависят от его состава. Так, силикат калия отличается повышенной устойчивостью к химикатам и неблагоприятным погодным условиям. Это позволяет использовать такой материал в приготовлении специальных красок для защиты поверхностей. Клей на основе силиката натрия добавляется в огнезащитные составы, подходит для улучшения любых других клеев. Он также нередко выступает как компонент очищающих средств благодаря противогрибковым и антисептическим свойствам.

Совет
Попробуйте использовать силикатный клей вместо спецсредства для пригоревшей посуды. Смешайте клей с водой и прокипятите с раствором емкость. Когда нагар отойдет (а это произойдет быстро и легко), не забудьте тщательно прополоскать емкость.

Силикатный клей широко применяется в строительстве:

  1. В работах, где требуются высокие гидроизоляционные свойства материалов: ремонт ванных комнат, бассейнов, саун. Клей выдерживает постоянный контакт с водой.
  2. Как добавка в цемент, ускоряющая его затвердевание. Силикат вступает в реакцию с раствором цемента, в результате чего образуется алюминат натрия. Он отвечает за быстрое высыхание цемента.
  3. Используется в составе теплоизоляционных материалов. Вещество способно выдерживать температуру до +1200˚ C, поэтому применяется для противопожарной обработки труб и печей.
  4. Изготовление штукатурки для заделки щелей.
  5. На основе жидкого стекла, цемента и воды готовится качественная грунтовка.
  6. Для улучшения других клеящих составов.

Также жидкое стекло применяется в следующих сферах:

  • в литейной промышленности — изготовление форм для литья;
  • машиностроении — соединение деталей;
  • текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности — придание блеска тканям и бумаге;
  • химической промышленности — улучшение свойств стирального порошка;
  • садоводстве — обработка свежих спилов деревьев, чтобы избежать развития грибковых заболеваний.

Правила использования

Применяя жидкое стекло, следуйте этим простым правилам:

  1. Лучше не допускать попадания щелочи на кожу. При работе с силикатным клеем наденьте защитные перчатки.
  2. Использование клея детьми должно проходить в присутствии взрослых. Объясните малышу, что клей опасен для глаз.
  3. Всегда следуйте инструкции при приготовлении строительных смесей.

Легкий в изготовлении, недорогой и практичный — силикатный клей остается ведущим бытовым клейким составом вот уже третье столетие. Соблюдение правил использования и мер предосторожности гарантируют стабильный результат во многих бытовых и промышленных областях. Отдавая предпочтение силикатному клею, вы защищаете себя от вредных испарений и других нежелательных эффектов, которые имеют конкуренты продукта.

Ссылка на основную публикацию
Хедмейк_своими_руками_для_дома
Hand Made HandMadeвсе больше набирает популярность в нашей стране, с каждым днем все больше людей хотят создавать свой неповторимый интерьер...
Фото_фиалок_в_хорошем_качестве
Самые красивые фиалки мира А знали ли вы, что такой чудесный цветок, как фиалка может быть не только синих или...
Фото_хрущевок_после_ремонта_двухкомнатного
Маленькая хрущевка. До и после ремонта Мы, молодая семейная пара Марианна и Никита, получили квартиру в старом центре Алма-Аты, с...
Хеномелес_прекрасный_пинк_куин
Хеномелес: японская айва и другие виды и сорта, популярные у садоводов Хеномелес — популярный декоративный кустарник, широко использующийся для украшения...
Adblock detector