水玻璃

硅酸钠
目录
硅酸钠简介
1. 管制信息
2. 名称
概念
基本性能
1. 化学式
2. 相对分子质量
3. 性状
4. 储存
5. 用途
分类介绍
生产方法
物化性质
1. 分子式
2. 硅酸钠变质原理
3. 技术指标
用途
1. 1.涂刷材料表面,提高抗风化能力
2. 2.加固土壤
3. 3.配制速凝防水剂
4. 4.配制耐酸胶凝、耐酸砂浆和耐酸混凝土
5. 5.配制耐热胶凝、耐热砂浆和耐热混凝土
6. 6.防腐工程应用
7. 7.铸造制型(芯)黏结剂
主要特点
1. 1.粘结力和强度较高
2. 2.耐酸性好
3. 3.耐热性好
4. 4.耐碱性和耐水性差
其他相关知识
1. 水玻璃基本知识
2. 水玻璃的凝结固化
3. 速溶粉状硅酸钠
硅酸钠简介
管制信息
  本品不受管制。
名称
  中文名称:硅酸钠
  中文别名:水玻璃
  英文别名:Sodium metasilicatenonahydrate,Sodium metasilicate, Sodium silicate
概念
  俗称泡花碱,是一种水溶性硅酸盐,其水溶液为水玻璃。其化学式为R2O·n SiO2,式中R2O为碱金属氧化物,n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值,称为水玻璃的模数。建筑上常用的水玻璃是硅酸钠(Na2O·n SiO2)的水溶液。
基本性能
  粘结力强、强度较高,耐酸性、耐热性好,耐碱性和耐水性差。
化学式
  Na2SiO3·9H2O
相对分子质量
  284.20
性状
  无正交双锥结晶或白至灰白块状物或粉末。能风化。在100℃时失去6分子结晶水。
易溶于水,溶于稀氢氧化钠溶液,不溶于乙醇。熔点40~ 48℃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1280mg/kg(无结晶水)
储存
  密封阴凉干燥保存。
用途
  分析试剂。防火剂。黏合剂。
  水玻璃的用途
  A、涂刷材料表面,提高其抗风化能力 以密度为1.35g/cm3的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料,可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。
  B、加固土 将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中,生成的硅酸凝胶在潮湿环境下,因吸收土中水分处于膨胀状态,使土固结。
  C、配制速凝防水剂。
  D、修补砖墙裂缝 将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后,直接压入砖墙裂缝,可起到粘结和补强作用。
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(原硅酸钠),化学式Na4SiO4,相对分子质量184.04。2.正硅酸钠是无晶体,熔点1291K(1088℃),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。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.湿法生产以石英岩粉和烧碱原料,在高压蒸锅内,0.6—1.0 Mpa蒸汽下反应,直接生成液体水玻璃。微硅粉可代替石英矿生产出模数为4的硅酸钠。[1]
物化性质
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,模数是硅酸钠的重要参数,一般在1.5-3.5之间。模数越大,固体硅酸钠越难溶于水,n为1时常温水即能溶解,n加大时需热水才能溶解, n大于3时需4个大气压以上的蒸
汽才能溶解。硅酸钠模数越大,氧化硅含量越多,硅酸钠粘度增大,易于分解硬化,粘结力增大,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
 
水玻璃铸造
指标名称
技术指标
技术指标
技术指标
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
 
指标名称
技术指标
技术指标
技术指标
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:

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