Метасиликат натрия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Силикат натрия»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Метасиликат натрия
Изображение химической структуры
Общие
Систематическое
наименование
Метасиликат натрия; силикат натрия
Традиционные названия Кремнекислый натрий
Хим. формула
Физические свойства
Состояние бесцветные или белые кристаллы
Молярная масса 122,06 г/моль
Плотность 2,4; 2,61 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 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
Рег. номер EINECS 229-912-9
SMILES
InChI
RTECS VV9275000
ChEBI 60720
Номер ООН 3253
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 2: Интенсивное или продолжительное, но не хроническое воздействие может привести к временной потере трудоспособности или возможным остаточным повреждениям (например, диэтиловый эфир)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
2
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Метасилика́т на́трия — неорганическое соединение, соль щелочного металла натрия и метакремниевой кислоты с формулой , бесцветные или белые кристаллы, растворяется в холодной воде, образует кристаллогидраты.

Водный раствор известен под названием «жидкое стекло».

Нахождение в природе[править | править код]

Входит в состав редких минералов эртиксиита и натросилита [1].

История открытия[править | править код]

Метасиликат натрия был впервые обнаружен фламандским ятрохимиком и врачом Яном Баптиста ван Гельмонтом (1579—1644) в виде жидкого вещества, полученного при плавлении песка с избытком щёлочи. В 1646 году Иоганн Рудольф Глаубер (1604—1670) используя поташ и кремнезём получил вещество, которое он назвал «liquor silicum». И, наконец, в 1818 году немецкий химик и минеролог Иоганн Непомук фон Фукс (1774—1856) воздействуя на кремнёвую кислоту щёлочью получил вещество которое впоследствии стали называть «жидкое стекло»[2].

Получение[править | править код]

Сплавлением диоксида кремния с едким натром или карбонатом натрия:

или:

.

Разложением ортосиликата натрия:

.

Безводную соль получают нагреванием кристаллогидрата:

.

Физические свойства[править | править код]

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 переменного состава .

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

В безводном твёрдом веществе метасиликатные анионы фактически является полимером, состоящим из тетраэдров с общими вершинами, а не отдельных ионов [3].

Также известны ряд кристаллогидратов с общей формулой , n = 5, 6, 8, 9 содержащие обособленный гидратированный, приблизительно тетраэдрический анион . Коммерчески доступны пентагидрат силиката натрия или и нонагидрат или [4]. Пентагидрат и нонагидрат имеют свои собственные номера CAS: 10213-79-3 и 13517-24-3 соответственно. Нонагидрат плавится при температуре 48 °C, а пентагидрат — при 72 °C[5].

Химические свойства[править | править код]

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

Разлагается в горячей воде с гидролизом:

.

Разлагается кислотами:

и щелочами:

.

Реагирует с углекислым газом:

.

Применение[править | править код]

  • Компонент шихты в производстве неорганического стекла.
  • Компонент жаростойких красок.
  • Добавка в моющие средства и мыло.
  • Для пропитки горючих материалов для придания им негорючести.
  • В производстве жаростойких кислотоупорных бетонов.
  • Наполнитель в облегчённых цементных растворах для цементирования буровых скважин.
  • Водный раствор применяется как клей под названием «жидкое стекло»[6].
  • в качестве пищевой добавки (E550), для предотвращающего слипания[7].
  • для сохранения яиц. Когда свежие яйца погружаются в раствор силиката натрия, бактерии, способные разрушить яйцо, удаляются, сохраняя яйцо до девяти месяцев. Перед приготовлением в кипящей воде скорлупы яиц, законсервированных таким образом, необходимо проткнуть скорлупу, чтобы дать выход пару, поскольку скорлупа перестаёт быть пористой[8].

Примечания[править | править код]

  1. Mineraliensuche (Mineralienatlas)
  2. Метасиликат натрия (рус.) ?. https://nobel-group/by (8 октября 2017).
  3. Гринвуд, Норман Н., Эрншоу, А. Химия элементов в 2-х т. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2015.
  4. Wells A. F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
  5. Record of Dinatriummetasilikat in the GESTIS Substance Database of the IFA, accessed on 2019-12-28
  6. Summers V. Uses of Sodium Metasilicate // sciencing.com (англ.)
  7. Système international de numérotation des additifs alimentaires, FAO/Codex Alimentarius, vol. 1A, 1995, p. 82, 96, 99.
  8. How to Store Fresh Eggs — Mother Earth News, 1977

Литература[править | править код]

  • 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.