二氧化硅和硅酸盐 (2)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
——发现史 1968年美国布鲁海文国家实验室首先发现镁一镍合金 具有吸氢特性,1969年荷兰菲利普实验室发现钐钴(SmCo5)合金 能大量吸收氢,随后又发现镧一镍(LaNi5)合金在常温下具有良好 的可逆吸放氢性能,现贮氢合金正在向合金系的多元化发展
●应用
利用贮氢合金贮运氢气,既轻便又安全,不仅没有爆炸危险,还有
——优点 连接方式接触紧密,防渗漏、装配时间短,远胜于焊接
,特别适合于航空、航天、核工业及海底输油管道等危险场合等领
域。Ni—Ti形状记忆合金可制成人造卫星天线而卷入卫星体内,当
卫星2021进/11入/22 轨道后,借助于太阳热或其他热源在太空展开
13
19.2.3 贮氢合金
●概况
——贮氢材料 某些过渡金属、合金和金属间化合物有特殊的晶体 结构,使氢易进入其晶格间隙形成金属氢化物,这些金属氢化物可 贮存1000~1300倍的氢,加热时氢能从金属中释放出来
贮存时间长、无损耗等优点。贮氢合金的迅速发展,必为氢气的利
用开2021辟/11更/22 广阔的前途
14
19.2.4 金属磁性材料 ●磁性材料(体) 能磁化到较大磁化强度并在实际中可利用
其磁性的强磁性体即称为磁性材料
发展史
——指南针、指南车 ——20世纪60年代:第一代稀土永磁合金。目前第四代稀土永磁 材料
——金属材料 以金属元素为基础的材料 ——无机非金属材料 除金属和高分子材料外的几乎所有的材料 ——有机高分子材料 ——复合材料
●意义 国际社会公认,材料、能源和信息技术是新科技革命的
三大支柱。从现代科学技术发展史中可以看到,每一项重大的新技 术发现,往往都有赖于新材料的发展
2021/11/22
10
•先进结构陶瓷 利用材料本身具有的优异力学性质用于制
备各种机械结构的零部件,以至切削刀具。它提供了其他材料不
能提供的高使用效能。先进结构陶瓷代表了当代陶瓷科学的最高
水平2021,/11生/22 产和市场容量以每年15%~18%的速度增长
18
•先进功能陶瓷 利用材料的电、磁、声、光、热、弹等方
属与合金中的铝、镁及其合金属于轻金属和轻合金
2021/11/22
11
●类型
——铝合金 按加工方式分为变形铝合金和铸造铝合金。经热处理 提高强度的变形铝合金为硬铝合金,其制品的强度和钢相近,而质 量仅为钢的1/4左右,但耐腐蚀性较差。用压力加工法提高强度的 变形铝合金称为防锈铝合金,可耐海水腐蚀,用于造船工业
(4)骨架型硅酸盐 许多[SiO4]四面体联结成无限个三维网格结
构。[SiO4]四面体通过共用4个氧原子而组成各种各样的空间格架,
其硅2021氧/11骨/22 干如[AlSi3O8]nn-等
7
§14.5* 无机非金属材料
见第19章 材料与化学
§14.6* 常见离子的鉴定方法
略
2021//22
8
——新型陶瓷或高性能陶瓷(high performance ceramics) 几乎 不含有玻璃相的结晶态陶瓷。为有别于传统陶瓷,称先进陶瓷( advanced ceramics),或高技术陶瓷(high tech ceramics);有时 也称为精细陶瓷(fine ceramics),取其显微结构非常精细,制备 技术非常精细之意;也称为工程陶瓷(engineering ceramics)。可 分为
2021/11/22
6
●结构类型 硅酸盐基本结构单位都是[SiO4]四面体。[SiO4]四
面体不同的连接方式构成4类不同的硅氧骨干结构形式
(1)分立型硅酸盐 结构中含有单个的负离子[SiO4]2-或2,3,4 , 6 个 [SiO4] 四 面 体 , 联 成 直 链 或 环 状 结 构 的 负 离 子 [Si2O7]6- , [SinO3n]2n-,这些分立的硅氧骨干靠带正电的金属离子相互联结
14.4.6 二氧化硅和硅酸盐
1. 二氧化硅
●存在
——硅的丰度为29.50%,居第二位。是构成矿物的主要元素。硅 易与氧结合,自然界无游离的硅,以硅石SiO2及硅酸盐形式存在
——硅石有晶形和无定形两种形态。硅藻土是无定形的SiO2,由 硅藻和放射虫的遗骸构成,具有多孔性,是良好的吸附剂
●结构与性质
——结构 SiO2是原子晶体,每个硅原子与4个氧原子以单键相 连,构成[SiO4]四面体结构单元。晶体的最简式为SiO2,但SiO2并不 代表一个简单的分子。四面体排列的形式不同构成了不同的晶型
•陶瓷、砖瓦、玻璃、水泥和耐火材料等以硅酸盐化合物为主
要成分制成的传统无机材料
•由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制成的新型无机非金
属材料
——性能特点 耐高温、高硬度、抗腐蚀等优异性能,以及优良的 介电、压电、光学、电磁学及其功能转换等特性
2021/11/22
16
19.3.1 陶瓷材料
●陶瓷(ceramics)
2021/11/22
12
19.2.2 形状记忆合金
●形状记忆效应 合金材料在一定条件下变形后仍能恢复到变形
前原始形状的能力。原因:合金存在着一对可逆转变的晶体结构的 。1951年美国人首先发现金一镉(Au—Cd)合金有记忆形状的特性 。以后发现铟一铊(In—Tl)、镍一钛(Ni—Ti)等
●应用
——加工成内径比欲连接管外径小的套管,再扩径,把欲连管道插 入。温度至常温时,套管收缩即形成紧固密封。20世纪70年代初, Ni—Ti合金管接头在美国F14飞机油路连接系统上得到应用
SiO2 + 4HF ==== SiF4 + 2H2O SiF4极易与HF配位形成氟硅酸
SiF4 + 2HF ==== H2SiF6
氟硅酸在水溶液内很稳定,是强酸,酸性与硫酸相仿
2021/11/22
2
•与碱作用情况 SiO2是酸性氧化物,能缓慢地溶解在强碱
中生成硅酸盐
SiO2 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + H2O
●应用 主要有两大类
——硬磁材料或永磁材料 用于发电机、电气仪表等方面 ——软磁材料 用于电动机及变压器的磁芯以及各种磁头材料
2021/11/22
15
§19.3 (新型)无机非金属材料
●概况
——范围 无机非金属材料包括了除金属材料和高分子材料以外的 几乎所有的材料。所有材料中用量最大
——无机非金属材料的种类
§19.2 金属材料
●概况
——金属材料是以金属元素为基础的材料。纯金属的机械性能 常难满足工程技术的需要,故金属材料常以合金的形式使用
——合金 在纯金属中,加人一种或多种其他元素,通过适当 的成型加工,制造出具有不同性能的各种金属材料
19.2.1 轻质合金
●定义 轻质合金是以轻金属为主要成分的合金材料。有色金
SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O ==== H2SiO3 + 2NH3H2O
2NH3 + 2H2O
分布 硅酸盐分布极广,种类繁多,约占矿物总类的1/4,构成
地壳总质量的80%。硅酸盐组成非常复杂,为方便,常看作硅酐和
金属氧化物相结合的化合物,化学式可写作
2021/11/22
5
钾长石 K2OAl2O36SiO2
——硅酸是二元弱酸, Ka1 = 310-10,Ka2 = 210-12。硅酸在纯水 中溶解度很小。生成的硅酸不立即沉淀。原因:单个硅酸分子可溶 。硅酸分子会逐渐进行聚合成多硅酸溶胶,加电解质于稀的硅酸溶 胶中方可得粘浆状的硅酸沉淀,若硅酸较浓则得硅酸凝胶。蒸发硅 酸凝胶部分水,得到硅酸干胶,即硅胶(silica gel)
——铝锂合金 轻合金中用途最广泛。特点:高强高模。原因:锂 的密度为0.534g/cm3,是铝的1/5,钢的1/15。在铝合金中增加 少量锂可使密度显著降低。对于追求轻质高强材料的航空航天工业 有很大吸引力。民航机上改用铝锂合金,飞机重量可以减轻8%~ 16%,如B737将可减重2178kg,B747SP可减重4200kg,B747—200 可减重5200kg,A310可减重2600kg,A340可减重3900kg
——一般的陶瓷,是以黏土为主要原料,高温煅烧而制得的硬而 强、耐水、性脆的硅酸盐材料
——陶瓷的制作 黏土等与适量水充分调制后,制成一定形状的 坯体。经低温干燥,高温烧结和冷却阶段,生成以3A12O32SiO2为 主要成分的陶瓷材料
——类型 陶器 用普通黏土为原料,在不高于1000℃的温度下烧结而得 细瓷 用较纯净的黏土,在更高的温度下烧成,并经上釉而得
或K2Al2Si6O16
高岭土 Al2O32SiO22H2O
或Al2H4Si2O9
白云母 K2OAl2O36SiO22H2O 或 K2H4Al2(SiO3)6
石棉 CaO3MgO4SiO2
或 CaMg3(SiO3)4
沸石
Na2OAl2O32SiO2nH2O 或Na2A12(SiO4) 2 nH2O
滑石
(2)链型硅酸盐 许多[SiO4]四面体连接成无限长的单链或双链 ,因而此类结构中含有在一个方向上无限延伸的硅氧骨干如
[SiO3]n2n-,[Si4O11]
6nn
(3)层型硅酸盐 许多[SiO4]四面体通过共用顶角氧原子连成片 状结构。含有在二维平面上延伸的硅氧骨干[Si2O5]n2n-,[AlSi3O10]n5-
第十九章 材料与化学
本章要点
本章主要介绍化学与材料科学之间的关系,重点是化学在各种新材 料的开发和应用中的作用,包括金属材料、新型无机非金属材料、 有机高分子材料、复合材料以及纳米材料等
2021/11/22
9
§19.1 引言 ●定义 材料(materials)是能用以制作有用物件的物质 ●分类 按化学组成
新型陶瓷 用高纯度无机化合物为原料,在严格控制条件下成型
、烧2021结/11或/22 作其他处理制成具有微细结晶组织的无机材料
17
——陶瓷材料的优点 化学稳定性好,耐酸碱侵蚀和抗高温氧化 ,制备工艺简单,组成可变,可通过控制其组成获得新性能。某 些材料经适当处理,还可以和晶体材料一样显示各向异性,有的 性能甚至比晶体材料还要优越
2021/11/22
1
——物理性质 纯净的石英称水晶,是坚硬,脆性、难溶的无色透 明晶体,膨胀系数很小,骤热骤冷也不易破裂,常用以作光学仪器 ,是光导纤维的主要材料,紫水晶、烟水晶是由于混入杂质所致
——化学性质
•SiO2的化学性质不活泼,不溶于水
•与酸作用情况 只有浓磷酸和氢氟酸可与之作用
SiO2 + 2H3PO4(浓) ==== SiP2O7 + 3H2O
——关于硅胶 白色稍透明的固体,多孔性,内表面积很大,可
达800 m2·g-1~ 900m2·g-1,有强的吸附性能,可作吸附剂、干燥剂和
催化剂载体。实验室用变色硅胶作干燥剂:硅胶用CoCl2溶液浸透
后烘干。无水Co2+为蓝色,水合Co(H2O)62+为粉红色。吸附水分增
多,颜色由蓝向粉红转变,重新烘干变为蓝色
高温时,SiO2与氢氧化钠或碳酸钠共熔得到硅酸钠
SiO2 + 2Na2CO3 ==== Na2SiO3 + CO2
Na2SiO3呈玻璃状,能溶于水,水溶液称为水玻璃,可作粘合剂、 防火涂料和防腐剂
2. 硅酸
●概况 SiO2是硅酸的酸酐,可构成多种硅酸,组成随形成条
件而变,以SiO2yH2O表示。已知的有:偏硅酸 H2SiO3(SiO2H2O
)它最简单,常以H2SiO3代表硅酸;二硅酸H6Si2O7(2SiO23H2O)
;三硅酸H4Si3O8(3SiO22H2O);二偏硅酸H2Si2O5(2SiO2H2O)
;正硅酸H4SiO4(SiO22H2O)
2021/11/22
3
●性质
——制取 实验室用可溶性硅酸盐和酸作用制取硅酸
SiO32-+ 2H+ ==== H2SiO3
3MgO4SiO2H2O
或 Mg3H2(SiO3)4
高岭土是粘土的基本成分。纯高岭土为制造瓷器的原料。钾长石 、云母和石英是构成花岗岩的主要成分。花岗岩和粘土都是主要的 建筑材料。石棉耐酸、耐热,可用来包扎蒸气管道和过滤酸液,也 可制成耐火布。云母透明、耐热,可作炉窗和绝缘材料。沸石可作 硬水的软化剂,也是天然的分子筛
2021/11/22
4
3. 硅酸盐
●性质
溶解性 所有硅酸盐中,仅碱金属硅酸盐可溶水,其余金属的 硅酸盐都难溶于水。贵金属硅酸盐一般具有特征的颜色
水溶液性质 溶液呈碱性。在硅酸钠溶液中加入NH4Cl,NH4+ 与水作用而显酸性, SiO32-与水作用显碱性,相互促进,使其与水 作用更完全,H2SiO3沉淀和氨气放出,可鉴定可溶性硅酸盐
●应用
利用贮氢合金贮运氢气,既轻便又安全,不仅没有爆炸危险,还有
——优点 连接方式接触紧密,防渗漏、装配时间短,远胜于焊接
,特别适合于航空、航天、核工业及海底输油管道等危险场合等领
域。Ni—Ti形状记忆合金可制成人造卫星天线而卷入卫星体内,当
卫星2021进/11入/22 轨道后,借助于太阳热或其他热源在太空展开
13
19.2.3 贮氢合金
●概况
——贮氢材料 某些过渡金属、合金和金属间化合物有特殊的晶体 结构,使氢易进入其晶格间隙形成金属氢化物,这些金属氢化物可 贮存1000~1300倍的氢,加热时氢能从金属中释放出来
贮存时间长、无损耗等优点。贮氢合金的迅速发展,必为氢气的利
用开2021辟/11更/22 广阔的前途
14
19.2.4 金属磁性材料 ●磁性材料(体) 能磁化到较大磁化强度并在实际中可利用
其磁性的强磁性体即称为磁性材料
发展史
——指南针、指南车 ——20世纪60年代:第一代稀土永磁合金。目前第四代稀土永磁 材料
——金属材料 以金属元素为基础的材料 ——无机非金属材料 除金属和高分子材料外的几乎所有的材料 ——有机高分子材料 ——复合材料
●意义 国际社会公认,材料、能源和信息技术是新科技革命的
三大支柱。从现代科学技术发展史中可以看到,每一项重大的新技 术发现,往往都有赖于新材料的发展
2021/11/22
10
•先进结构陶瓷 利用材料本身具有的优异力学性质用于制
备各种机械结构的零部件,以至切削刀具。它提供了其他材料不
能提供的高使用效能。先进结构陶瓷代表了当代陶瓷科学的最高
水平2021,/11生/22 产和市场容量以每年15%~18%的速度增长
18
•先进功能陶瓷 利用材料的电、磁、声、光、热、弹等方
属与合金中的铝、镁及其合金属于轻金属和轻合金
2021/11/22
11
●类型
——铝合金 按加工方式分为变形铝合金和铸造铝合金。经热处理 提高强度的变形铝合金为硬铝合金,其制品的强度和钢相近,而质 量仅为钢的1/4左右,但耐腐蚀性较差。用压力加工法提高强度的 变形铝合金称为防锈铝合金,可耐海水腐蚀,用于造船工业
(4)骨架型硅酸盐 许多[SiO4]四面体联结成无限个三维网格结
构。[SiO4]四面体通过共用4个氧原子而组成各种各样的空间格架,
其硅2021氧/11骨/22 干如[AlSi3O8]nn-等
7
§14.5* 无机非金属材料
见第19章 材料与化学
§14.6* 常见离子的鉴定方法
略
2021//22
8
——新型陶瓷或高性能陶瓷(high performance ceramics) 几乎 不含有玻璃相的结晶态陶瓷。为有别于传统陶瓷,称先进陶瓷( advanced ceramics),或高技术陶瓷(high tech ceramics);有时 也称为精细陶瓷(fine ceramics),取其显微结构非常精细,制备 技术非常精细之意;也称为工程陶瓷(engineering ceramics)。可 分为
2021/11/22
6
●结构类型 硅酸盐基本结构单位都是[SiO4]四面体。[SiO4]四
面体不同的连接方式构成4类不同的硅氧骨干结构形式
(1)分立型硅酸盐 结构中含有单个的负离子[SiO4]2-或2,3,4 , 6 个 [SiO4] 四 面 体 , 联 成 直 链 或 环 状 结 构 的 负 离 子 [Si2O7]6- , [SinO3n]2n-,这些分立的硅氧骨干靠带正电的金属离子相互联结
14.4.6 二氧化硅和硅酸盐
1. 二氧化硅
●存在
——硅的丰度为29.50%,居第二位。是构成矿物的主要元素。硅 易与氧结合,自然界无游离的硅,以硅石SiO2及硅酸盐形式存在
——硅石有晶形和无定形两种形态。硅藻土是无定形的SiO2,由 硅藻和放射虫的遗骸构成,具有多孔性,是良好的吸附剂
●结构与性质
——结构 SiO2是原子晶体,每个硅原子与4个氧原子以单键相 连,构成[SiO4]四面体结构单元。晶体的最简式为SiO2,但SiO2并不 代表一个简单的分子。四面体排列的形式不同构成了不同的晶型
•陶瓷、砖瓦、玻璃、水泥和耐火材料等以硅酸盐化合物为主
要成分制成的传统无机材料
•由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制成的新型无机非金
属材料
——性能特点 耐高温、高硬度、抗腐蚀等优异性能,以及优良的 介电、压电、光学、电磁学及其功能转换等特性
2021/11/22
16
19.3.1 陶瓷材料
●陶瓷(ceramics)
2021/11/22
12
19.2.2 形状记忆合金
●形状记忆效应 合金材料在一定条件下变形后仍能恢复到变形
前原始形状的能力。原因:合金存在着一对可逆转变的晶体结构的 。1951年美国人首先发现金一镉(Au—Cd)合金有记忆形状的特性 。以后发现铟一铊(In—Tl)、镍一钛(Ni—Ti)等
●应用
——加工成内径比欲连接管外径小的套管,再扩径,把欲连管道插 入。温度至常温时,套管收缩即形成紧固密封。20世纪70年代初, Ni—Ti合金管接头在美国F14飞机油路连接系统上得到应用
SiO2 + 4HF ==== SiF4 + 2H2O SiF4极易与HF配位形成氟硅酸
SiF4 + 2HF ==== H2SiF6
氟硅酸在水溶液内很稳定,是强酸,酸性与硫酸相仿
2021/11/22
2
•与碱作用情况 SiO2是酸性氧化物,能缓慢地溶解在强碱
中生成硅酸盐
SiO2 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + H2O
●应用 主要有两大类
——硬磁材料或永磁材料 用于发电机、电气仪表等方面 ——软磁材料 用于电动机及变压器的磁芯以及各种磁头材料
2021/11/22
15
§19.3 (新型)无机非金属材料
●概况
——范围 无机非金属材料包括了除金属材料和高分子材料以外的 几乎所有的材料。所有材料中用量最大
——无机非金属材料的种类
§19.2 金属材料
●概况
——金属材料是以金属元素为基础的材料。纯金属的机械性能 常难满足工程技术的需要,故金属材料常以合金的形式使用
——合金 在纯金属中,加人一种或多种其他元素,通过适当 的成型加工,制造出具有不同性能的各种金属材料
19.2.1 轻质合金
●定义 轻质合金是以轻金属为主要成分的合金材料。有色金
SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O ==== H2SiO3 + 2NH3H2O
2NH3 + 2H2O
分布 硅酸盐分布极广,种类繁多,约占矿物总类的1/4,构成
地壳总质量的80%。硅酸盐组成非常复杂,为方便,常看作硅酐和
金属氧化物相结合的化合物,化学式可写作
2021/11/22
5
钾长石 K2OAl2O36SiO2
——硅酸是二元弱酸, Ka1 = 310-10,Ka2 = 210-12。硅酸在纯水 中溶解度很小。生成的硅酸不立即沉淀。原因:单个硅酸分子可溶 。硅酸分子会逐渐进行聚合成多硅酸溶胶,加电解质于稀的硅酸溶 胶中方可得粘浆状的硅酸沉淀,若硅酸较浓则得硅酸凝胶。蒸发硅 酸凝胶部分水,得到硅酸干胶,即硅胶(silica gel)
——铝锂合金 轻合金中用途最广泛。特点:高强高模。原因:锂 的密度为0.534g/cm3,是铝的1/5,钢的1/15。在铝合金中增加 少量锂可使密度显著降低。对于追求轻质高强材料的航空航天工业 有很大吸引力。民航机上改用铝锂合金,飞机重量可以减轻8%~ 16%,如B737将可减重2178kg,B747SP可减重4200kg,B747—200 可减重5200kg,A310可减重2600kg,A340可减重3900kg
——一般的陶瓷,是以黏土为主要原料,高温煅烧而制得的硬而 强、耐水、性脆的硅酸盐材料
——陶瓷的制作 黏土等与适量水充分调制后,制成一定形状的 坯体。经低温干燥,高温烧结和冷却阶段,生成以3A12O32SiO2为 主要成分的陶瓷材料
——类型 陶器 用普通黏土为原料,在不高于1000℃的温度下烧结而得 细瓷 用较纯净的黏土,在更高的温度下烧成,并经上釉而得
或K2Al2Si6O16
高岭土 Al2O32SiO22H2O
或Al2H4Si2O9
白云母 K2OAl2O36SiO22H2O 或 K2H4Al2(SiO3)6
石棉 CaO3MgO4SiO2
或 CaMg3(SiO3)4
沸石
Na2OAl2O32SiO2nH2O 或Na2A12(SiO4) 2 nH2O
滑石
(2)链型硅酸盐 许多[SiO4]四面体连接成无限长的单链或双链 ,因而此类结构中含有在一个方向上无限延伸的硅氧骨干如
[SiO3]n2n-,[Si4O11]
6nn
(3)层型硅酸盐 许多[SiO4]四面体通过共用顶角氧原子连成片 状结构。含有在二维平面上延伸的硅氧骨干[Si2O5]n2n-,[AlSi3O10]n5-
第十九章 材料与化学
本章要点
本章主要介绍化学与材料科学之间的关系,重点是化学在各种新材 料的开发和应用中的作用,包括金属材料、新型无机非金属材料、 有机高分子材料、复合材料以及纳米材料等
2021/11/22
9
§19.1 引言 ●定义 材料(materials)是能用以制作有用物件的物质 ●分类 按化学组成
新型陶瓷 用高纯度无机化合物为原料,在严格控制条件下成型
、烧2021结/11或/22 作其他处理制成具有微细结晶组织的无机材料
17
——陶瓷材料的优点 化学稳定性好,耐酸碱侵蚀和抗高温氧化 ,制备工艺简单,组成可变,可通过控制其组成获得新性能。某 些材料经适当处理,还可以和晶体材料一样显示各向异性,有的 性能甚至比晶体材料还要优越
2021/11/22
1
——物理性质 纯净的石英称水晶,是坚硬,脆性、难溶的无色透 明晶体,膨胀系数很小,骤热骤冷也不易破裂,常用以作光学仪器 ,是光导纤维的主要材料,紫水晶、烟水晶是由于混入杂质所致
——化学性质
•SiO2的化学性质不活泼,不溶于水
•与酸作用情况 只有浓磷酸和氢氟酸可与之作用
SiO2 + 2H3PO4(浓) ==== SiP2O7 + 3H2O
——关于硅胶 白色稍透明的固体,多孔性,内表面积很大,可
达800 m2·g-1~ 900m2·g-1,有强的吸附性能,可作吸附剂、干燥剂和
催化剂载体。实验室用变色硅胶作干燥剂:硅胶用CoCl2溶液浸透
后烘干。无水Co2+为蓝色,水合Co(H2O)62+为粉红色。吸附水分增
多,颜色由蓝向粉红转变,重新烘干变为蓝色
高温时,SiO2与氢氧化钠或碳酸钠共熔得到硅酸钠
SiO2 + 2Na2CO3 ==== Na2SiO3 + CO2
Na2SiO3呈玻璃状,能溶于水,水溶液称为水玻璃,可作粘合剂、 防火涂料和防腐剂
2. 硅酸
●概况 SiO2是硅酸的酸酐,可构成多种硅酸,组成随形成条
件而变,以SiO2yH2O表示。已知的有:偏硅酸 H2SiO3(SiO2H2O
)它最简单,常以H2SiO3代表硅酸;二硅酸H6Si2O7(2SiO23H2O)
;三硅酸H4Si3O8(3SiO22H2O);二偏硅酸H2Si2O5(2SiO2H2O)
;正硅酸H4SiO4(SiO22H2O)
2021/11/22
3
●性质
——制取 实验室用可溶性硅酸盐和酸作用制取硅酸
SiO32-+ 2H+ ==== H2SiO3
3MgO4SiO2H2O
或 Mg3H2(SiO3)4
高岭土是粘土的基本成分。纯高岭土为制造瓷器的原料。钾长石 、云母和石英是构成花岗岩的主要成分。花岗岩和粘土都是主要的 建筑材料。石棉耐酸、耐热,可用来包扎蒸气管道和过滤酸液,也 可制成耐火布。云母透明、耐热,可作炉窗和绝缘材料。沸石可作 硬水的软化剂,也是天然的分子筛
2021/11/22
4
3. 硅酸盐
●性质
溶解性 所有硅酸盐中,仅碱金属硅酸盐可溶水,其余金属的 硅酸盐都难溶于水。贵金属硅酸盐一般具有特征的颜色
水溶液性质 溶液呈碱性。在硅酸钠溶液中加入NH4Cl,NH4+ 与水作用而显酸性, SiO32-与水作用显碱性,相互促进,使其与水 作用更完全,H2SiO3沉淀和氨气放出,可鉴定可溶性硅酸盐