Что такое жидкое стекло
В начале, разберемся, что являет собой материал, как жидкое стекло. Научно это выглядит так: водно- щелочной раствор силиката калия или натрия. Эти вещества упоминаются в составе других видов стекол. Наиболее распространенным видом жидкого стекла является силикатный клей. В некоторых случаях данный вариант делают практически также как и обычно стекло, сплавляя мелкие частички песка с обычной водой. Осуществляют сплавление при высокой температуре. Другой способ предполагает влияние на имеющийся в материале кремнезём раствором калия или натрия при одинаковых температурах.
Такое стекло как «жидкое» имеет отличную клеящую способность. Это происходит потому, что частицы твёрдых склеиваемых материалов, которые находятся на их поверхности, менее скреплены друг с другом, чем те, что находятся внутри их. Проникая вовнутрь молекулы жидкого стекла отдают им влагу, тем самым и увеличивая склеиваемую способность и делая их вязкими. За счет минимальной теплопроводимости, данный материал соискал применение в изготовлении теплоизоляционного материала. Изоляция, основанная на жидком стекле, производится в промышленной среде, очень термоустойчива (до 1200-1300 °С), легко выдерживает такие состояния — как размораживание и оттаивание.
Усредненные данные полимеризации варьируются от соотношения кремниевой кислоты и щелочи, и от насыщенности силикатного раствора. Увеличивается полимеризация кремнекислоты, естественным образом повышается вискозность материала.
Жидкое стекло и все его виды, активно реагирует на щелочь. рН-показатель обычных растворов находится значениями 11 и 13.Смешивание с водой в пропорциях от 1:10 до 1:100 изменяют рН-показатель.
Плотность жидкого стекла замеряется с использованием аэрометра, имеющим шкалу градирования(кг/м³). Если плотность замеряется часто, то есть смысл замеры, исходя из колебаний. Нужный количественный показатель такого стекла (около 0,7см³) ,время за которое достигается температурная константа у этих приборов незначительно
Вискозность самая важная характеристика жидкого стекла, так как выполняет значительную роль в процессе производства. Вискозность рассчитывается по многим показателям, главные из которых, показатели кремнекислоты к щелочи, насыщенность раствора и температурные показатели. Вискозность прямо пропорциональна возрастанию показателей концентрации и соотношения щелочи к кремнекислоте и снижаетя при увеличении температуры.
Высыхание жидкого стекла происходит как при стандартных температурах, так и при высоких. Все зависит от показателей кремнекислоты и щелочи. Чем насыщенней раствор, тем быстрее происходит сам процесс сушки.
Область применения жидкого стекла разнообразна. Данный материал может применяться:
- при скреплении материалов и их деталей, а также для их покрытия. Это аспект использования, затрагивает многие сферы жизнедеятельности человека. Вот пример использования жидкого стекла при покрытии поверхности авто.
- В процессах синтеза веществ с содержанием кремнезема. Это — белая сажа, цеолит, силагель, катализатор.
- В изготовлении моющих средств, при отбелке и покраске тканей, а также в изготовлении бумаги.
Почему применение жидкого стекла так разнообразно
В продаже можно свободно приобрести натриевое жидкое стекло. Оно относится к неорганическому полимеру на основе водорастворимого силиката щелочного металла натрия.
Уникальность этого вещества в том, что с его участием можно получить композиции с различными свойствами. Это как резинообразные , так и твердые с повышенной прочностью на изгиб и разрыв структуры. Износостойкие и водонепроницаемые изделия. Липкие и вязкие массы для декоративной отделки различных поверхностей. И многое другое.
Такое разнообразие свойств связано с химической структурой этой силикатной соли.
Сегодня не будем рассматривать варианты изготовления резиновых мячиков и липких лизунов. Об этом и так много снято и написано. А остановимся подробнее на том, о чем сказано выше.
Жидкое стекло: состав и свойства материала
Термин «жидкое стекло» появился благодаря свойствам водянистой смеси при застывании преобразовываться в твердое прозрачное вещество. Его популярность обусловлена клеящими и водонепроницаемыми характеристиками. Изобрели средство еще в Средневековье. В основе его получения лежит реакция кремниевой кислоты и щелочных соединений. Запатентовал изобретение лишь в 1818 году немецкий химик-минералог Ян Непомук фон Фукс.
Жидкое стекло состоит из раствора натрия гидроксида и кремнеземсодержащих элементов
Классический состав вещества практически не изменился спустя столетия. Оно содержит кремнеземсодержащие элементы и раствор натрия гидроксида, способные растворяться в воде. Именно поэтому жидкое стекло еще называют растворимым. Внешне это бесцветное (бывает с зеленоватым или желтым оттенком) прозрачное вещество разной консистенции. Формула жидкого стекла представляет собой соединение щелочных силикатов, соответственно, имеет такой вид:
- Na2O(SiO2)n – силикат натрия;
- K2O(SiO2)n – силикат калия.
Чтобы получить представление, что это такое жидкое стекло, достаточно вспомнить школьный курс химии. Числовое отношение молекул SiO2 к молекулам Na2O или K2O называют кремнеземистым модулем, определяющим растворимость и ряд иных свойств жидкого стекла. Показатель n указывает на число молекул диоксида кремния.
Получают материал путем сплавления кварцевого песка, смешанного с содой или с сульфатом натрия и углем. Это происходит в специальных стекловаренных печах, которые действуют непрерывно. Технологически процесс варки аналогичен производству нерастворимого стекла. Жидкое стекло производят также посредством автоклавной обработки аморфного кремнезема едкой щелочью высокой концентрации.
Вещество обладает водонепроницаемыми и клеящими свойствами
Жидкое стекло: характеристики и применение материала
Универсальность средства обусловлена массой функций, которые выполняет жидкое стекло в строительстве (и не только), в частности:
- отталкивает влагу, устраняя негативные последствия воздействия воды на стройматериалы, выступая таким образом в роле гидрофобного изолятора;
- уничтожает бактерии, грибы и плесень, препятствует их размножению, являясь отличным антисептиком;
- используется для заполнения пор на разных поверхностях;
- нейтрализует статическое электричество, выполняя роль антистатика;
- служит термоизолятором и обеспечивает огнестойкость материала.
Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве
Широкая область применения жидкого стекла и его функциональность обусловлены рядом специфических характеристик:
- легкостью проникновения материала в микроскопические трещины и поры, полной их заполняемостью, благодаря чему его просто наносить на бетонные и деревянные поверхности;
- минимальным расходом материала и невысокой стоимостью в сравнении с другими гидроизоляционными средствами;
- долгим сроком службы, который стартует от пяти лет;
- высокой влагостойкостью;
- степенью защиты, зависящей от количества слоев пропитки;
- нанесенный раствор образует слой гидроизоляции высокой степени надежности.
Калиевое или натриевое жидкое стекло: применение и различия
Главная особенность жидкого стекла – это его широкая сфера применения. Как уже упоминалось выше, в его состав могут входить два минерала – натрий или калий. В этом и заключается основная разница между двумя видами материала, но все же есть различия и в сферах их применения.
Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов
Жидкое стекло калиевого типа чаще всего употребляют в лакокрасочном производстве, так как это вещество отлично справляется с различными атмосферными и химическими нагрузками. Данный компонент довольно часто входит в состав силикатных красок.
Инструкцией по применению натриевого жидкого стекла предусмотрено его добавление в клеевые растворы, так как материал характеризуется высокими вяжущими свойствами. Именно этот состав обеспечивает хорошую гидроизоляционную защиту поверхностей. Вариант на основе натрия способствует увеличению прочностных характеристик конструкций из бетона. Кроме того, он благоприятствует их огнестойкости и обеспечивает высокие антисептические свойства.
Таким образом, обладает более обширным спектром свойств натриевое жидкое стекло, и применение его, соответственно, намного шире. В то же время стоимость калиевого стекла выше, так как оно намного эффективнее противостоит кислотам, влаге и атмосферным воздействиям. После его использования на поверхности не остается белесых пятен, характерных для натриевого раствора.
Литература
H + | Li + | K + | Na + | NH4 + | Ba 2+ | Ca 2+ | Mg 2+ | Sr 2+ | Al 3+ | Cr 3+ | Fe 2+ | Fe 3+ | Ni 2+ | Co 2+ | Mn 2+ | Zn 2+ | Ag + | Hg 2+ | Hg2 2+ | Pb 2+ | Sn 2+ | Cu + | Cu 2+ | |
OH − | P | P | P | — | P | М | Н | М | Н | Н | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | — | — | Н | Н | Н | Н | |
F − | P | Н | P | P | Р | М | Н | Н | М | Р | Н | Н | Н | Р | Р | М | Р | Р | М | М | Н | Р | Н | Р |
Cl − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Р | Н | М | — | Н | Р |
Br − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | Н | М | Р | H | Р |
I − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Р | — | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | Н | М | Н | — |
S 2− | P | P | P | P | — | Р | М | Н | Р | — | — | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | — | Н | Н | Н | Н |
SO3 2− | P | P | P | P | Р | М | М | М | Н | ? | ? | М | ? | Н | Н | Н | М | Н | Н | Н | Н | ? | Н | ? |
SO4 2− | P | P | P | P | Р | Н | М | Р | Н | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | — | Н | Н | Р | Р | Р |
NO3 − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р | — | Р | Р |
NO2 − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | Р | М | ? | ? | М | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
PO4 3− | P | Н | P | P | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | ? | Н | Н | Н | Н |
CO3 2− | М | Р | P | P | Р | Н | Н | Н | Н | — | — | Н | — | Н | Н | — | Н | Н | — | Н | — | — | ? | — |
CH3COO − | P | Р | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р | Р | — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | Р | — | Р | Р |
CN − | P | Р | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Н | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | Р | Н | Р | — | — | Н |
SiO3 2− | H | Н | P | P | ? | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? | ? | Н | Н | ? | ? | ? | Н | ? | ? | ? |
Смотреть что такое «Метасиликат натрия» в других словарях:
МЕТАСИЛИКАТ НАТРИЯ — разновидность силикатов натрия … Металлургический словарь
метасиликат натрия — метакремнекислый натрий, кремнекислый натрий … Cловарь химических синонимов I
Метасиликат калия — Общие Систематическое наименование Метасиликат калия; силикат калия Традиционные названия Кремнекислый калий Химическая формула K2SiO3 Физические свойства … Википедия
Натрия фосфаты — Известны следующие фосфаты натрия: Дигидрофосфат натрия NaH2PO4 Гидрофосфат натрия Na2HPO4 Ортофосфат натрия Na3PO4 Применение Употребляются для буферных растворов различного назначения, как эмульгаторы в пищевой промышленности … Википедия
Метасиликат марганца(II) — Общие Систематическое наименование Метасиликат марганца(II) Традиционные названия Кремнекислый марганец Химическая формула MnSiO3 Физические свойства … Википедия
натрия метасиликат — natrio metasilikatas statusas T sritis chemija formulė Na₂SiO₃ atitikmenys: angl. sodium metasilicate rus. натрий метакремнекислый; натрия метасиликат ryšiai: sinonimas – dinatrio trioksosilikatas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
НАТРИЯ СИЛИКАТЫ — соли к т кремния. Бесцв. кристаллы или стеклообразные в ва. Известны: метасиликат Na2SiO3, ортосиликат Na4SiO4, пиросиликат Na6Si2O7, a также пентаоксодисиликат Na2Si2O5, октаоксотрисиликат Na4Si3O8, гептаоксотрисиликат Na2SiO3, октасиликат… … Химическая энциклопедия
Гексафторосиликат натрия — Общие Систематическое наименование Гексафторосиликат натрия Химическая формула Na2 Физические свойства Состояние (ст. усл.) Бесцвет … Википедия
Ортосиликат натрия — Общие Систематическое наименование Ортосиликат калия; силикат калия Традиционные названия Кремнекислый калий Химическая формула Na4SiO4 Физические свойства … Википедия
Гексагидроксоплюмбат(IV) натрия — Общие Систематическое наименование Гексагидроксоплюмбат натрия Химическая формула Na2 Физические свойства Состояние (ст. усл.) … Википедия
Силикат натрия
Силикатами (с латинского языка слово «silex» переводится как «камень») называются соли метакремниевой кислоты H2SiO3. Например, силикат натрия, химическая формула которого записывается так: Na2SiO3. Другое название соли — натрий метасиликат. Молярная масса вещества равняется 122,06 г/моль. Внешний вид — белые непрозрачные кристаллы, имеющие зеленоватый оттенок. Плотность равняется 2,4 г/см3. Степень чистоты характеризуется показателем преломления, который равняется 1,52. Температура плавления — плюс 1088 °C. Вещество растворимо в воде и нерастворимо в спирте. Разбавленный водный раствор обладает уникальными свойствами: погруженные в него свежие яйца могут до девяти месяцев сохраняться при комнатной температуре. Силикат натрия стабилен в нейтральной и щелочной среде, а в кислой анион SiO3- реагирует с катионами H+ с образованием кремниевой кислоты.
Двуокись кремния (называется еще кремниевым ангидридом или кремнеземом) является наиболее устойчивым соединением, которое встречается в природе в виде кварца. На его долю приходится 12 % массы всей земной коры. Кварц, загрязненный примесями, представляет собой обычный песок, который образуется из-за разрушения горных пород. Под действием щелочи на двуокись кремния протекает химическая реакция: NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O. В результате образуется соль кремниевой кислоты — силикат натрия. Гидролиз соли (разложение ее водой) идет по схеме: 2Na2SiO3 + H2O → Na2SiO5 + 2NaOH, и образуется двуметасиликат натрия. С понижением концентрации раствора, гидролиз протекает интенсивнее. В 1 н. растворе гидролизуется 14 % соли, в 0,1 н. — 28 %, в 0,001 % — 32 %. Гидролиз двуметасиликата натрия протекает уже слабее.
Силикат натрия образуется в результате взаимодействия кремния со щелочью: Si +H2O + 2NaOH → Na2SiO3 + 2H2. Подобная реакция может протекать со слабыми щелочами, а также очень легко идет с водой в присутствии даже незначительного количества анионов OH-: достаточно следов щелочей, извлеченных из стекла. Так как образующийся метасиликат натрия является солью слабой метакремневой кислоты, то в разбавленном растворе она почти полностью гидролизуется, концентрация ионов OH- в ходе реакции не уменьшается, поэтому все сводится к разложению кремнием воды. Присутствующие следы щелочи являются катализатором. Из 0,63 кг кремния таким способом получается 1 м3 водорода, тогда как железа потребовалось бы почти в 4 раза больше.
В промышленности различные марки силиката натрия характеризуются соотношением количества SiO2 и Na2O. Оно может меняться от 2:1 до 3,75:1. Сорта с соотношением 2,85:1 и ниже считаются щелочными. Те, у которых более высокое соотношение характеризуются, как «нейтральные». Силикат натрия в виде водных концентрированных растворов представляют собой жидкое или растворимое стекло. Но наряду с Na2SiO3 в жидком стекле присутствуют и другие силикаты натрия, поэтому его обычный состав выражается формулой, которая является приближенной, Na2O • nSiO2, где n = 2÷4. Постепенное отщепление SiO2 (обычно при длительном хранении) приводит к помутнению жидкого стекла или к превращению иногда в студнеобразную массу. Поэтому в лаборатории его держат в сосудах, закрытых резиновыми пробками, так как корковые или стеклянные к горлышку просто приклеиваются.
Силикат натрия применяется в производстве стиральных порошков. Ежегодное производство жидкого стекла составляет сотни тысяч тонн. Его используют для укрепления грунтов при проведении строительных работ (например, защита бетонной стяжки пола против истирания), а также, как и другие реагенты, например, триполифосфат натрия, применяется во многих отраслях (обе соли, например, используются для умягчения воды). Пропитка Na2SiO3 автомобильных бетонных дорог в значительной мере сокращает их истирание.
Обработка дерева или других материалов защищает от возгорания (например, постройки или театральные декорации). Часто служит в качестве основы для огнеупорных замазок или канцелярского клея. Простые по составу замазки пригодны для склеивания фарфора и стекла. Их можно получить, смешивая (до консистенции теста) мел с жидким стеклом. Смесь быстро затвердевает и превращается в белую и очень прочную массу.
Из цемента, замешанного на жидком стекле, делают быстро твердеющую замазку, которую используют для склеивания камней. Смесь силиката натрия с опилками используют для заполнения пространства между двойными стенками у некоторых сейфов. Это делает их более огнестойкими, а также служит дополнительной защитой от вскрытия с помощью ацетиленовой горелки из-за сильного задымления и срабатывания сигнализации.
Преимущества натриевого жидкого стекла
Гидроизоляция
В производстве бетонных строительных конструкций часто применяют жидкое стекло для гидроизоляции. Так обеспечивается защита от грунтовых вод, агрессивных атмосферных влияний. Также силикат натрия применяют в строительстве водных сооружений: колодцев, бассейнов, подвалов для их устойчивости от влаги.
Антикоррозийная защита
Материалы, обработанные жидким стеклом надежно защищены от коррозии, так как частицы силиката обладают сильными противокоррозионными свойствами. Его часто наносят на металлические поверхности против образования ржавчины.
Антисептическая обработка
Используя силикат натрия в качестве пропитки при строительстве не придется сталкиваться с проблемами плесени, грибка и сырости.
Адгезия
Адгезия – это высокая клеящая способность, благодаря которой силикат натрия является незаменимым материалом. Использование жидкого стекла позволяет склеить и связать между собой различные строительные материалы и растворы.
Противопожарная защита
При возведении зданий и отделки помещений используются не только негорючие материалы вроде бетона, кирпича и металла, а еще и пожароопасные (пластик, дерево). Поэтому такие места обрабатывают пропиткой на основе жидкого стекла. Температура плавления этого материала более тысячи градусов, поэтому он имеет высокие огнеупорные характеристики.
Прочность и долговечность
Силикат натрия увеличивает прочность изделий, образуя на поверхности защитный слой. Кристаллы силикатного состава проникают в молекулярный слой твердых материалов и тем самым защищают их от быстрого разрушения. При добавлении в цементный раствор увеличивает его прочность в 1,5 раза.
Экологичность
Силикат натрия не имеет вредных примесей. Поэтому этот материал экологически безопасен для человека, что также считается несомненным преимуществом его применения.
Метасиликат натрия
Метасиликат натрия | |
---|---|
Систематическоенаименование | Метасиликат натрия; силикат натрия |
Традиционные названия | Кремнекислый натрий |
Хим. формула | Na2SiO3 |
Состояние | бесцветные или белые кристаллы |
Молярная масса | 122,06 г/моль |
Плотность | 2,4; 2,61 г/см³ |
Т. плав. | 1088; 1089 °C |
Энтальпия образования | −1535 кДж/моль |
Растворимость в воде | 18,8 20 ; 92,3 90 г/100 мл |
Показатель преломления | 1,52 |
ГОСТ | ГОСТ 13079-93 |
Рег. номер CAS | 6834-92-0 |
PubChem | 23266 |
Рег. номер EINECS | 229-912-9 |
SMILES | |
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.
Области применения жидкого стекла
ЖС задействуют в общестроительных работах и для решения задач бытового порядка. Обычно его применяют для обеспечения следующих видов работ:
- с целью обеспечения гидроизоляции бассейнов, бетонных стяжек, фундаментов, подвальных помещений, канализационных труб и колодцев;
- для усиления огнеупорных свойств растворов для кладки печей;
- с целью защиты изделий из бетона и древесины от процессов гниения и образования плесени;
- используют как добавку в красящие составы, чтобы получить повышенные прочностные и огнеупорные характеристики;
- для наклейки ПВХ плит и линолеума;
- для закупорки открытых пор поврежденных деревьев;
- с целью восстановления стеклянных, деревянных и пластиковых изделий;
- для обработки кузова машины;
- для организации наливных полов.
Польза и вред
Биологической пользы алюмосиликат не приносит. В организме добавка не накапливается, выводится почками.
Ее можно было бы считать нейтральным веществом, если бы не отсутствие информации о влиянии продукта на здоровье человека.
Исследования в этой области время от времени проводят ученые разных стран. Внятных заключений они не публикуют. Возле кода Е 554 на протяжении нескольких лет красуется статус «требует уточнения».
Нет данных и о безопасном суточном количестве вещества. Вместо него указан международный индекс PTWI — временно допустимая недельная доза. Она составляет 2 мг/кг массы человека. Ученые честно предупреждают: цифры условные и обозначают общее количество алюминия, поступившего в организм человека. То есть сюда входят не только пищевые добавки, но и богатые алюминием продукты (овсяная крупа, баклажаны, горох и множество других), вода.
Алюмосиликат натрия при длительном употреблении негативно влияет на поджелудочную железу, вызывает нарушения различного характера в работе печени, почек.
Тальк является абсолютно безопасной пищевой добавкой и применяется во многих сферах.
Силикат натрия активно используется при производстве сыпучих продуктов — сахара, соли, разрыхлителей для теста. Подробную информацию о данном веществе вы найдете здесь.
Пищевая добавка Е529 — вредная она или полезная? Узнайте об этом в нашей статье.
От: admin
Эта тема закрыта для публикации ответов.
Жидкое стекло и ПВА
Жидкое стекло относится к щелочам и имеет pH около 11. Еще большее значение имеет жидкий цементный раствор — 12.
В предыдущих статьях не раз напоминалось, что применение клея или дисперсии ПВА в изготовлении цементного камня (изделия) для наружного использования недопустимо.
ПВА выдерживает зимой всего 4…6 циклов замораживания-оттаивания. Поэтому его можно использовать в более теплых регионах.
Есть еще одна причина, ограничивающая применение жидкого стекла и бетона совместно с ПВА. Последний в щелочной среде разлагается на уксусную кислоту и поливиниловый спирт (ПВС). Поэтому изделие впитывает воду.
Чтобы без дополнительных пропиток (что увеличивает расходы) убрать эту проблему, можно использовать слабый раствор борной кислоты. С ее помощью соединяются цепочки ПВС. Этот полимер менее подвижный и нерастворимый, чем ПВА. Но здесь нужно точно выдержать все дозировки. Что очень сложно.
Такой процесс демонстрируется при изготовлении лизуна. Обычно используется ПВА, бура или борная кислота в очень разных пропорциях. В водном растворе бура гидролизируется с образованием щелочи и слабой борной кислоты. А что происходит с ПВА в щелочи, было изложено ранее. В итоге та же реакция ПВС и борной кислоты. Но прочный, водостойкий камень — это не лизун.
Свойства
Натрий силикаты представляют собой бесцветные стеклообразные или кристаллические твердые вещества или белые порошки. За исключением наиболее богатых кремнием, они легко растворяются в воде, образуя щелочные растворы.
Силикаты натрия стабильны в нейтральных и щелочных растворах. В кислых растворах ионы силиката реагируют с ионами водорода с образованием кремниевых кислот, которые имеют тенденцию разлагаться на гидратированный диоксид кремния гель. При нагревании для удаления воды в результате получается твердое полупрозрачное вещество, называемое силикагелем, широко используемое в качестве осушителя. Он выдерживает температуру до 1100 ° C.
Применение жидкого стекла для получения высокопрочного камня — беерита
Беерит получают путем смешивания жидкого стекла, негашеной извести и наполнителя. В качестве последнего чаще всего используют мраморную муку (микрокальцит), мел или их смесь с мраморным песком.
Мел мы применяем для приготовления самых дешевых самодельных масс для лепки домашних поделок.
Примерный состав смеси для беерита следующий: жидкое стекло — 1в.ч., негашеная известь — 0,1 в.ч., наполнитель -1 в.ч.
Густоту раствора можно регулировать количеством наполнителя
Важно выдержать соотношение жидкого стекла и извести. Последняя должна быть в пределах 5…10% от массы жидкого стекла
В результате получается очень липкая и вязкая масса. Ей заполняют формы. Требуется вибрирование. Увеличивая количество наполнителя, можно довести смесь до состояния лепки. Но такой пластилин надо использовать достаточно быстро. Время жизни массы примерно 1,5 часа.
Камень получается очень прочный и похожий на белый мрамор. Но есть один существенны недостаток. При реакции жидкого стекла с наполнителем (CaCO3) образуется водорастворимая сода (Na2CO3):
NaSiO3 + CaCO3 -> Na2CO3 + CaSiO3
Дополняет прочность камня нерастворимый CaSiO3. Но за счет соды камень неводостойкий. Частично помогает введение в смесь гидрофобизатора. И дополнительная внешняя пропитка.
Также надо отметить, что основную прочность камню придает образующийся гидросиликат натрия и кальция — Na2Cax4H2O.
Свойства жидкого стекла
Современная химическая промышленность ежегодно выпускает множество новых средств с улучшенными характеристиками, которые находят применение в различных сферах жизни. Однако не стоит забывать составы, давно и надежно служащие человечеству. Речь идет о жидком стекле.
Многие пользовались этим вещество, но не все знают, что это обычный силикатный клей.
Первооткрывателем жидкого стекла стал в 1818 году немецкий химик и минеролог Ян Непомук фон Фукс. Он обработал кремниевую кислоту щелочными силикатами. В результате появился состав, который при застывании превращается в прозрачное вещество, напоминающее стекло – силикат натрия.
Какие же свойства делают этот материал столь востребованным на протяжении двухсот лет?
- Гидрофобные – способность отталкивать воду
- Антистатические – нейтрализация статического электричества
- Отвердительные – возможность заполнять трещины в различных материалах
- Теплоизоляционные – умение хорошо удерживать тепло
- Огнеупорные – способность защитить поверхность от огня
- Антисептические – нейтрализация распространения плесени и грибка
Такая совокупность положительных характеристик жидкого стекла не могла не привлечь внимания, поэтому силикат натрия нашел широчайшее применение в промышленности, строительстве и в быту.
В машиностроительной промышленности состав используют для приготовления антипригарных красок, для соединения деталей.
В строительстве применяют для гидроизоляции, добавляют в раствор для увеличения жаропрочности и антисептических свойств составов.
В химической промышленности силикат натрия используется для изготовления красок, лаков, средств бытовой химии.
В черной металлургии задействуют для изготовления литейных форм, керамических флюсов.
В целлюлозно-бумажной индустрии вещество применяют для изготовления и склеивания бумаги, текстиля, целлюлозы.
В пищевой промышленности силикат натрия добавляют при изготовлении хлебобулочных изделий, сухого молока и других порошкообразных продуктов в качестве эмульгатора. Он известен как добавка Е550.
Бытовое применение жидкого стекла тоже разнообразно. Его используют в качестве клея, убирают с его помощью гарь и накипь на кухонной посуде, удаляют пятна с одежды.
Любители хенд-мейна тоже находят, как задействовать столь интересный материал в поделках.
Огородники не прошли мимо жидкого стекла и используют его вместо садового вара для защиты срезов на деревьях. Кроме того, его вводят в состав растворов для подкормки и борьбы с вредителями.
Таким образом, силикат натрия – универсальное средство, которое на сегодняшний день не утратило своей востребованности ни в индустрии, ни в быту.
05.07.2023