Метасиликат натрия

Метасиликат натрия
Общие
Систематическое наименование	Метасиликат натрия; силикат натрия
Традиционные названия	Кремнекислый натрий
Хим. формула	Na2SiO3
Физические свойства
Состояние	бесцветные или белые кристаллы
Молярная масса	122,06 г/моль
Плотность	2,4; 2,61 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	1088; 1089 °C
Энтальпия образования	−1535 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	18,820; 92,390 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,52
Классификация
Рег. номер CAS	6834-92-0
PubChem	23266
Рег. номер EINECS	229-912-9
SMILES	[Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O
InChI	1S/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2 NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N
Рег. номер EC	229-912-9
RTECS	VV9275000
ChEBI	60720
Номер ООН	3253
ChemSpider	21758
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Метасиликат натрия — неорганическое соединение, соль щелочного металла натрия и метакремниевой кислоты с формулой Na₂SiO₃, бесцветные или белые кристаллы, растворяется в холодной воде, образует кристаллогидрат.

Получение

• Сплавление диоксида кремния с едким натром:

${\mathsf {SiO_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {900-1000^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}}$

• или карбонатом натрия:

${\mathsf {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {1150^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}}}$

• Разложение ортосиликата натрия:

${\mathsf {Na_{4}SiO_{4}\ {\xrightarrow {1120^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+Na_{2}O}}$

• Безводную соль получают нагреванием кристаллогидрата:

${\mathsf {Na_{2}SiO_{3}\cdot 9H_{2}O\ {\xrightarrow {100-300^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+9H_{2}O}}$

Физические свойства

Метасиликат натрия образует бесцветные или белые кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа C cm2, параметры ячейки a = 0,6078 нм, b = 1,053 нм, c = 0,4825 нм, Z = 4.

Хорошо растворим в холодной воде, концентрированные растворы образуют коллоидный раствор «жидкое стекло» гидрозоля SiO₂•n H₂O.

Из водных растворов выделяется кристаллогидрат Na₂SiO₃•9H₂O, который плавится при 47°С в собственной кристаллизационной воде и начинает разлагаться при температуре выше 100°С.

Разлагается в горячей воде.

Водные растворы имеют щелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

Химические свойства

• Гидролизуется горячей водой:

${\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+({\mathit {n}}+1)H_{2}O\ {\xrightarrow {T}}\ 2NaOH+SiO_{2}\downarrow \cdot {\mathit {n}}H_{2}O}}$

• Разлагается кислотами:

${\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2NaCl+SiO_{2}\downarrow +H_{2}O}}$

• и щелочами:

${\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+H_{2}O}}$

• Реагирует с углекислым газом:

${\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}CO_{3}+SiO_{2}\downarrow }}$

Применение

• Компонент шихты в производстве стекла.
• Производство жаростойких кислотоупорных бетонов.
• В качестве наполнителя в облегченных цементных растворах для цементирования скважин.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редколл.: И. Л. Кнунянц и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Справочник химика / Редколл.: Б. П. Никольский и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.