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藍色的云呵呵金蟲 (小有名氣)
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[交流]
【求助】有關硅酸鈉或者水玻璃的資料
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| 我想找些有關硅酸鈉性質(zhì)的資料，我在網(wǎng)上找過，沒有詳細的性質(zhì)說明。書籍或者論文都可以。希望有相關資料的人給予幫助，謝謝。 |
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硅酸鈉基本知識簡介 英文名：Sodium silicate, Water glass. 硅酸鈉是無色固體，密度2.4g/cm3，熔點1321K(1088℃)。溶于水成粘稠溶液，俗稱水玻璃、泡花堿。是一種無機粘合劑�！� 固體硅酸鈉南方多稱水玻璃，北方多稱泡花堿，硅酸鈉的水溶液通稱水玻璃。純固體硅酸鈉為無色透明固體，市售硅酸鈉多含有某些雜質(zhì)，略帶淺藍色。 硅酸鈉俗稱水玻璃，液體硅酸鈉為無色、略帶色的透明或半透明粘稠狀液體。固體硅酸鈉為無色、略帶色的透明或半透明玻璃塊狀體。形態(tài)分為液體、固體、水淬三種。理論上稱這類物質(zhì)為“膠體”。普通硅酸鈉為略帶淺藍色塊狀或顆粒狀固體，高溫高壓溶解后是略帶色的透明或半透明粘稠液體。 市面上出售的AR分析純水玻璃為Na2SiO3·9H2O，放置在空氣中吸潮、結(jié)塊。在水中的極易溶解。 泡花堿也就是硅酸鈉（Na2SiO3），溶于水后形成的粘稠溶液，通稱水玻璃，呈堿性。它的用途非常廣泛，往往根據(jù)其粘結(jié)性強的特點，被用做硅膠，而且耐酸、耐熱。有毒，但對一般的接觸沒有影響，誤食則會對人體的肝臟造成危害 分類介紹 1、硅酸鈉分兩種，一種為偏硅酸鈉，化學式Na2SiO3，式量122.00。另一種為正硅酸鈉，化學式Na4SiO4，式量184.04。2、正硅酸鈉是無色晶體，熔點1291K(1088℃)，不多見。水玻璃溶液因水解而呈堿性（比純堿稍強）。因系弱酸鹽所以遇鹽酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存時應密切防止二氧化碳進入，并應使用橡膠塞以防粘住磨口玻璃塞。工業(yè)上常用純堿與石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑，制品常因含亞鐵鹽而帶淺藍綠色。用為無機粘接制劑（可與滑石粉等混合共用），肥皂填充劑，調(diào)制耐酸混凝土，加入顏料后可做外墻的涂料，灌入古建筑基礎土壤中使土壤堅固以防倒塌。 3、偏硅酸鈉是普通泡化堿與燒堿水熱反應而制得的低分子晶體，商品有無水、五水和九水合物，其中九水合物只有我國市場上存在，是在上世紀80年代急需偏硅酸鈉而倉促開發(fā)的技術(shù)含量較低的應急產(chǎn)品，因其熔點只有42℃，貯存時很容易變?yōu)橐后w或膏狀，正逐步被淘汰，但由于一些用戶習慣和一些領域?qū)Y(jié)晶水不是很在意，九水偏硅酸鈉還是有一定市場。 生產(chǎn)方法 硅酸鈉的生產(chǎn)方法分干法（固相法）和濕法（液相法）兩種。 1、干法生產(chǎn) 是將石英砂和純堿按一定比例混合后在反射爐中加熱到1400 ℃左右，生成熔融狀硅酸鈉； 2、濕法生產(chǎn)是將燒堿水溶液和石英粉在高壓釜內(nèi)共熱直接生成水玻璃，經(jīng)過濾濃縮得成品水玻璃。 物化性質(zhì) 分子式 塊狀硅酸鈉 Na2O·mSiO2 分子量：122.054 CAS NO.:1344-09-8 石英砂和堿的配合比例即SiO2和Na2O的摩爾比決定著硅酸鈉的模數(shù)M，模數(shù)即顯示硅酸鈉的組成，又影響硅酸鈉的物理、化學性質(zhì)，因此不同模數(shù)的硅酸鈉有著不同的用處。廣泛應用于普通鑄造、精密鑄造、造紙、陶瓷、粘土、選礦、高嶺土、洗滌等眾多領域。 硅酸鈉變質(zhì)原理 Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 技術(shù)指標 硅酸鈉水溶液的技術(shù)指標 指標名稱 技術(shù)指標 技術(shù)指標 技術(shù)指標 技術(shù)指標 二氧化硅（%） ≥24.6 ≥26.0 ≥29.2 ≥25.7 氧化鈉 （%） ≥7.0 ≥8.2 ≥12.8 ≥10.2 水不溶物（% ≤0.20 ≤0.38 ≤0.36 ≤0.38 鐵 （%） ≤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 模數(shù) 3.5-3.7 3.1-3.4 2.2-2.5 2.6-2.9 固體硅酸鈉的技術(shù)指標 指標名稱 技術(shù)指標 技術(shù)指標 技術(shù)指標 技術(shù)指標 模數(shù) 3.5-3.7 3.1~3.4 2.6~2.9 2.2~2.5 可溶固體（%） ≥99 ≥99 ≥99 ≥99 鐵(%) 0.12 0.12 0.12 0.10 用途 水玻璃的用途非常廣泛，幾乎遍及國民經(jīng)濟的各個部門。在化工系統(tǒng)被用來制造硅膠、白炭黑、沸石分子篩、五水偏硅酸鈉、硅溶膠、層硅及速溶粉狀硅酸鈉、硅酸鉀鈉等各種硅酸鹽類產(chǎn)品，是硅化合物的基本原料。在經(jīng)濟發(fā)達國家，以硅酸鈉為原料的深加工系列產(chǎn)品已發(fā)展到50余種，有些已應用于高、精、尖科技領域；在輕工業(yè)中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料，也是水質(zhì)軟化劑、助沉劑；在紡織工業(yè)中用于助染、漂白和漿紗；在機械行業(yè)中廣泛用于鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等；在建筑行業(yè)中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等；在農(nóng)業(yè)方面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅鋁催化劑、肥皂的填料、瓦楞紙的膠粘劑、金屬防腐劑、水軟化劑、洗滌劑助劑、耐火材料和陶瓷原料、紡織品的漂、染和漿料、礦山選礦、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制膠粘劑等……。分述如下： 1、涂刷材料表面，提高抗風化能力 水玻璃溶液涂刷或浸漬材料后，能滲入縫隙和孔隙中，固化的硅凝膠能堵塞毛細孔通道，提高材料的密度和強度，從而提高材料的抗風化能力。但水玻璃不得用來涂刷或浸漬石膏制品。因為水玻璃與石膏反應生成硫酸鈉（Na2SO4），在制品孔隙內(nèi)結(jié)晶膨脹，導致石膏制品開裂破壞。 2、加固土壤 將水玻璃與氯化鈣溶液交替注入土壤中，兩種溶液迅速反應生成硅膠和硅酸鈣凝膠，起到膠結(jié)和填充孔隙的作用，使土壤的強度和承載能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，稱為雙液注漿。 3、配制速凝防水劑 水玻璃可與多種礬配制成速凝防水劑，用于堵漏、填縫等局部搶修。這種多礬防水劑的凝結(jié)速度很快，一般為幾分鐘，其中四礬防水劑不超過1min，故工地上使用時必須做到即配即用。 多礬防水劑常用膽礬（硫酸銅， ）、紅礬（重鉻酸鉀，K2Cr2O7）、明礬（也稱白礬，硫酸鋁鉀）、紫礬等四種礬。 4、配制耐酸膠凝、耐酸砂漿和耐酸混凝土 耐酸膠凝是用水玻璃和耐酸粉料（常用石英粉）配制而成。與耐酸砂漿和混凝土一樣，主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。 5、配制耐熱膠凝、耐熱砂漿和耐熱混凝土 水玻璃膠凝主要用于耐火材料的砌筑和修補。水玻璃耐熱砂漿和混凝土主要用于高爐基礎和其他有耐熱要求的結(jié)構(gòu)部位。 6、防腐工程應用 改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蝕重要材料，主要特性是耐酸、耐溫、密實抗?jié)B、價格低廉、使用方便�？砂韬统赡退崮z泥、耐酸沙漿和耐酸混凝土，適用于化工、冶金、電力、煤炭、紡織等部門各種結(jié)構(gòu)的防腐蝕工程，是紡酸建筑結(jié)構(gòu)貯酸池、耐酸地坪、以及耐酸表面砌筑的理想材料。 7、鑄造制型（芯）黏結(jié)劑 五十年代水玻璃吹二氧化碳工藝廣泛應用，該工藝水玻璃加入量高、潰散性差，舊砂不能回用，浪費硅砂資源，大量外排固體廢棄物，破壞生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)鑄件質(zhì)量粗糙，使其面臨被淘汰。 酯硬化新型水玻璃自硬砂1999年問世，水玻璃加入量1.8-3.0%，強度高、潰散性好、舊砂可再生回用，回用率80-90%，可使用時間可調(diào)，可用于機械化造型生產(chǎn)線，也可用于單件小批量生產(chǎn)�？缮a(chǎn)幾公斤至幾百噸的各種鑄件，現(xiàn)已在鐵路車輛、冶金機械、重型機械、礦山機械、通用機械廠幾十家企業(yè)推廣應用。 新型水玻璃被稱為符合可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保型鑄造黏結(jié)劑。 編輯本段主要特點 1、粘結(jié)力和強度較高 水玻璃硬化后的主要成分為硅凝膠（ ）和固體，比表面積大，因而具有較高的粘結(jié)力。但水玻璃自身質(zhì)量、配合料性能及施工養(yǎng)護對強度有顯著影響。 2、耐酸性好 可以抵抗除氫氟酸（HF）、熱磷酸和高級脂肪酸以外的幾乎所有無機和有機酸。 3、耐熱性好 硬化后形成的二氧化硅網(wǎng)狀骨架，在高溫下強度下降很小，當采用耐熱耐火骨料配制水玻璃砂漿和混凝土時，耐熱度可達1000℃。因此水玻璃混凝土的耐熱度，也可以理解為主要取決于骨料的耐熱度。 4、耐堿性和耐水性差 因和混合后易均溶于堿，故水玻璃不能在堿性環(huán)境中使用。同樣由于 、NaF、Na2CO3均溶于水而不耐水，但可采用中等濃度的酸對已硬化水玻璃進行酸洗處理，提高耐水性。 編輯本段其他相關知識 水玻璃基本知識 常用的水玻璃分為鈉水玻璃和鉀水玻璃兩類，俗稱泡花堿。鈉水玻璃為硅酸鈉水溶液，分子式為Na2O·mSiO2。鉀水玻璃為硅酸鉀水溶液，分子式為K2O·mSiO2 。土木工程中主要使用鈉水玻璃。當工程技術(shù)要求較高時也可采用鉀水玻璃。優(yōu)質(zhì)純凈的水玻璃為無色透明的粘稠液體，溶于水。當含有雜質(zhì)時呈淡黃色或青灰色。 鈉水玻璃分子式中的m稱為水玻璃的模數(shù)，代表Na2O和SiO2的摩爾比，是非常重要的參數(shù)。m值越大，水玻璃的粘度越高，但水中的溶解能力下降。當m大于3.0時，只能溶于熱水中，給使用帶來麻煩。m值越小，水玻璃的粘度越低，越易溶于水。土木工程中常用模數(shù)m為2.6～2.8，既易溶于水又有較高的強度。 我國生產(chǎn)的水玻璃模數(shù)一般在2.4～3.3之間。水玻璃在水溶液中的含量（或稱濃度）常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般為1.36～1.50g/cm3，相當于波美度38.4～48.3 。密度越大，水玻璃含量越高，粘度越大。 水玻璃通常采用石英粉（SiO2）加上純堿（Na2CO3），在1300～1400℃的高溫下煅燒生成液體硅酸鈉 ，從爐出料口流出、制塊或水淬成顆粒。再在高溫或高溫高壓水中溶解，制得溶液狀水玻璃產(chǎn)品。 水玻璃的凝結(jié)固化 水玻璃在空氣中的凝結(jié)固化與石灰的凝結(jié)固化非常相似，主要通過碳化和脫水結(jié)晶固結(jié)兩個過程來實現(xiàn)。 隨著碳化反應的進行，硅膠含量增加，接著自由水分蒸發(fā)和硅膠脫水成固體而凝結(jié)硬化，其特點是： 1、速度慢。由于空氣中CO2濃度低，故碳化反應及整個凝結(jié)固化過程十分緩慢。 2、體積收縮。 3、強度低。 為加速水玻璃的凝結(jié)固化速度和提高強度，水玻璃使用時一般要求加入固化劑氟硅酸鈉，分子式為Na2SiF6 。 氟硅酸鈉的摻量一般為12%～15%。摻量少，凝結(jié)固化慢，且強度低；摻量太多，則凝結(jié)硬化過快，不便施工操作，而且硬化后的早期強度雖高，但后期強度明顯降低。因此，使用時應嚴格控制固化劑摻量，并根據(jù)氣溫、濕度、水玻璃的模數(shù)、密度在上述范圍內(nèi)適當調(diào)整。即：氣溫高、模數(shù)大、密度小時選下限，反之亦然。 速溶粉狀硅酸鈉 速溶粉狀硅酸鈉又稱速溶泡花堿、水合硅酸鈉。該產(chǎn)品外觀潔白，呈粉末狀，均勻性好。運輸、儲存和使用非常方便，特別適用于機械化、自動化操作。廣泛應用于冶金、電力、石化及建材工業(yè)中。被用來做為不定形耐火材料中的粘結(jié)劑、工業(yè)清洗劑、防腐劑，在制皂和耐酸水泥、精細陶瓷工業(yè)以及精密鑄造業(yè)的快干劑和增強劑等。速溶粉狀硅酸鈉產(chǎn)品還具有液體泡花堿所具有的一切性能和應用。速溶粉狀硅酸鈉分子式Na2O·mSiO2·nH2O，式量一般在280-350之間。與通過機械粉碎的無水粉末狀硅酸鈉相比，前者有許多寶貴性質(zhì)，如水溶速度、純凈程度等。 速溶粉狀硅酸鈉屬于精細化工產(chǎn)品，系對干法（芒硝法、純堿法）泡花堿經(jīng)過化料、過濾、調(diào)模、噴霧干燥等加工過程制得的。 |
3樓2011-05-14 14:41:45
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