硅酸钠基本知识

硅酸钠基本知识简介

英文名：Sodium silicate, Water glass.

硅酸钠是无色固体,密度2.4g/cm3,熔点1321K1088℃;溶于水成粘稠溶液,俗称水玻璃、泡花碱;是一种无机粘合剂;

固体硅酸钠南方多称水玻璃,北方多称泡花碱,硅酸钠的水溶液通称水玻璃;纯固体硅酸钠为无色透明固体,市售硅酸钠多含有某些杂质,略带浅蓝色;

硅酸钠俗称水玻璃,液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体;固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体;形态分为液体、固体、水淬三种;理论上称这类物质为“胶体”;普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体,高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体;

市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3·9H2O,放置在空气中吸潮、结块;在水中的极易溶解;

泡花碱也就是硅酸钠Na2SiO3,溶于水后形成的粘稠溶液,通称水玻璃,呈碱性;它的用途非常广泛,往往根据其粘结性强的特点,被用做硅胶,而且耐酸、耐热;有毒,但对一般的接触没有影响,误食则会对人体的肝脏造成危害

分类介绍

1、硅酸钠分两种,一种为偏硅酸钠,化学式Na2SiO3,式量122.00;另一种为正硅酸钠,化学式Na4SiO4,式量184.04;

2、正硅酸钠是无色晶体,熔点1291K1088℃,不多见;水玻璃溶液因水解而呈碱性比纯碱稍强;因系弱酸盐所以遇盐酸,硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸;保存时应密切防止二氧化碳进入,并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞;工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑,制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色;用为无机粘接制剂可与滑石粉等混合共用,肥皂填充剂,调制耐酸混凝土,加入颜料后可做外墙的涂料,灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌;

3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体,商品有无水、五水和九水合物,其中九水合物只有我国市场上存在,是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品,因其熔点只有42℃,贮存时很容易变为液体或膏状,正逐步被淘汰,但由于一些用户习惯和一些领域对结晶水不是很在意,九水偏硅酸钠还是有一定市场;

生产方法

硅酸钠的生产方法分干法固相法和湿法液相法两种;

1、干法生产

是将石英砂和纯碱按一定比例混合后在反射炉中加热到1400 ℃左右,生成熔融状硅酸钠；

2、湿法生产是将烧碱水溶液和石英粉在高压釜内共热直接生成水玻璃,经过滤浓缩得成品水玻璃;

物化性质回目录

分子式

块状硅酸钠Na2O·mSiO2 分子量：122.054 CAS NO.:1344-09-8

石英砂和碱的配合比例即SiO2和Na2O的摩尔比决定着硅酸钠的模数M,模数即显示硅酸钠的组成,又影响硅酸钠的物理、化学性质,因此不同模数的硅酸钠有着不同的用处;广泛应用于普通铸造、精密铸造、造纸、陶瓷、粘土、选矿、高岭土、洗涤等众多领域;

硅酸钠变质原理

Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3

技术指标硅酸钠水溶液的技术指标

二氧化硅% ≥24.6 ≥26.0≥29.2≥25.7

氧化钠% ≥7.0 ≥8.2≥12.8≥10.2

水不溶物% ≤0.20 ≤0.38 ≤0.36 ≤0.38

铁% ≤0.02 ≤0.09≤0.08≤0.09

波美度0.35-0.37 0. 39-0.41 0 .50-0.52 0. 44-0.46

模数 3.5-3.7 3.1-3.4 2.2-2.5 2.6-2.9

固体硅酸钠的技术指标

模数 3.5-3.7 3.1~3.4 2.6~2.9 2.2~2.5

可溶固体% ≥99 ≥99 ≥99≥99

铁% 0.12 0.12 0.12 0.10

用途

水玻璃的用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门;在化工系统被用来

制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料;在经济发达国家,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等……;

分述如下：

1、涂刷材料表面,提高抗风化能力水玻璃溶液涂刷或浸渍材料后,能渗入缝隙和孔隙中,固化的硅凝胶能堵塞毛细孔通道,提高材料的密度和强度,从而提高材料的抗风化能力;但水玻璃不得用来涂刷或浸渍石膏制品;因为水玻璃与石膏反应生成硫酸钠Na2SO4,在制品孔隙内结晶膨胀,导致石膏制品开裂破坏;

2、加固土壤

将水玻璃与氯化钙溶液交替注入土壤中,两种溶液迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶,起到胶结和填充孔隙的作用,使土壤的强度和承载能力提高;常用于粉土、砂土和填土的地基加固,称为双液注浆;

3、配制速凝防水剂

水玻璃可与多种矾配制成速凝防水剂,用于堵漏、填缝等局部抢修;这种多矾防水剂的凝结速度很快,一般为几分钟,其中四矾防水剂不超过1min,故工地上使用时必须做到即配即用;

多矾防水剂常用胆矾硫酸铜、红矾重铬酸钾,K2Cr2O7、明矾也称白矾,硫酸铝钾、紫矾等四种矾;

4、配制耐酸胶凝、耐酸砂浆和耐酸混凝土

耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料常用石英粉配制而成;与耐酸砂浆和混凝土一样,主要用于有耐酸要求的工程;如硫酸池等;

5、配制耐热胶凝、耐热砂浆和耐热混凝土