Struttura di silicato di sodio (Na2SIO3), proprietà, usi, rischi

Lui silicato di sodio È un composto inorganico formato da due ioni Na di sodio⁺ e un anione siio silicato₃^2-. Si dice anche che sia formato da una molecola di sio₂ e uno di ossido di sodio Na₂O. La sua formula chimica può essere espressa come Na₂Sio₃ o anche na₂O.Sio₂.

Tuttavia, la composizione del silicato di sodio può variare a seconda della relazione SIO₂/N / a₂O in peso o talpe. È anche chiamato silicato solubile o vetro solubile. Può essere ottenuto in polvere, grandi pezzi simili ai cristalli o sotto forma di soluzioni.

Silicato di sodio NA₂Sio₃ solido. Ondřej mangl [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

Il silicato di sodio ha un ampio utilizzo in detergenti e saponi perché consente di ammorbidire l'acqua rendendo la pulizia più efficace. Fa anche parte di prodotti come la crema da barba.

È la materia prima per preparare i catalizzatori di siti siio₂. Le sue soluzioni sono utilizzate come colla in molte applicazioni, che vanno da carta adesiva e cartone, a vetro, porcellana, stampi refrattari, cemento e dischi abrasivi.

Essendo un materiale completamente non combustibile, viene utilizzato per produrre tessuti antincendio, in quanto è un rendicatore di incendio e come rivestimento per l'equipaggiamento di protezione.

[TOC]

Struttura

Struttura semplificata di polimeri in soluzioni di silicato di sodio. Benjah-BMM27 [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

La formula generale di silicati di sodio è XSIO₂/N / a₂O dove x è molare motivo o peso.

Molare motivo significa numero di moli di siO₂ diviso per il numero di moli di Na₂O. Motivo in peso significa peso di siO₂ Diviso tra il peso NA₂O.

Aggiungendo più alcali (NA₂O) Il rapporto molare o il peso viene modificato.

Una soluzione di silicato di sodio con un rapporto molare basso, ad esempio 1/1 (1 mol di SIO₂ e 1 mol di Na₂O) contiene principalmente monomeri Sio₄^4- e dimeri s₂O₅^2- Oltre agli ioni Na⁺.

Una soluzione con un rapporto molare elevato come 3,3/1 (3,3 moli di SIO₂ Per ogni mole di Na₂O) Ha un'alta percentuale di specie polimeriche o polimeri di silicio e ossigeno.

Può servirti: qual è l'erristoo?

Nomenclatura

-Silicato di sodio

-Gol di sodio

-Vetro solubile

-Bicchiere d'acqua (inglese Bicchiere d'acqua)

-Silicato solubile

Proprietà

Stato fisico

-Solido in pezzi grandi come cristalli verdi blu

-Power incolore al bianco

-Soluzioni acquose incolore.

Peso molecolare

Della formula NA₂Sio₃: 122.063 g/mol.

Punto di fusione

N / a₂Sio₃: 1089 ° C

Densità

Dipende dalla relazione SIO₂/N / a₂O.

Solubilità

Quando è sotto forma di grandi pezzi di vetro verdastro, è solubile in acqua se è riscaldato e ad alta pressione. La polvere è leggermente più solubile, ma in entrambi i casi la sua solubilità dipende dalla quantità di sodio o Na₂O ciò che possiede.

Maggiore è il contenuto di sodio (sotto forma di Na₂O) Dissolvi più veloci.

ph

Le sue soluzioni acquose sono fortemente alcaline.

Proprietà chimiche

Commercialmente si prepara nelle relazioni SIO₂/N / a₂O in peso che va da 1,5 a 3,3. All'aumentare del SIO₂ Nella relazione, la solubilità in acqua e alcalinità diminuisce.

Quando si dissolve il silicato solido in acqua, è possibile formare miscele gelatinose o molto viscose.

La polvere di silicato di sodio può essere deliziosa, cioè se ha un'alta quantità di NA₂Oppure tende ad assorbire facilmente l'ambiente dell'ambiente.

Se il pH delle loro soluzioni viene ridotto aggiungendo acido, si forma un gel.

Altre proprietà

Non è infiammabile.

Ottenimento

Per ottenere silicati di sodio, la sabbia silice si basa₂ Con navigatore di carbonato di sodio₂Co₃ Anidro in un forno aperto. Il rapporto molare di sabbia rispetto al carbonato di sodio può variare commercialmente da 0,5 a 3,75.

Depositi di sabbia di silice in un'area dell'India. ರವಿಮುಂ [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Applicazioni

In saponi e detergenti

I silicati di sodio sono tra i primi composti utilizzati nelle formulazioni di detergenti.

I detergenti generalmente contengono silicato di sodio nella loro composizione. Autore: Karunasanghvi. Fonte: Pixabay.

Silica di sodio rapisce ioni di calcio di calcio²⁺ e Magnesio Mg²⁺, eliminando ciò che viene chiamato durezza dell'acqua, cioè ammorbidendola. Quando si fanno, si formano precipitati insolubili, quindi viene utilizzato in piccole quantità.

Può servirti: celle elettrolitiche

L'azione del silicato di sodio consente al detergente di funzionare senza gli ioni di cui sopra che influenzano il processo di pulizia.

In catalizzatori e gel di silice

I gel di silice stanno comunemente preparando una soluzione di silicato di sodio a pH inferiore a 10 o 11. Il tempo richiesto per gelificare varia.

Gel di silice. Per prepararlo, è necessario un silicato di sodio. Essiccanti [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

La silice può essere preparata mescolando silicato di sodio con un forte acido minerale. Il silicato di sodio viene utilizzato nelle basi di produzione per i catalizzatori, poiché è la fonte di silice siO₂.

Come adesivo o colla

Le soluzioni acquose concentrate di silicato di sodio sono usate come adesivi e sigillanti. Possono contenere temperature fino a 1100 ° C.

Le principali applicazioni della colla di silicato di sodio sono su carta adesiva, cartone ondulato o ondulato, scatole e cartone. Anche per incollare o agglomerato il legno o aderire al metallo a vari tipi di materiali.

Il cartone ondulato o ondulato viene prodotto utilizzando colla silicato di sodio. Autore: Stux. Fonte: Pixabay.

Serve a incollare vetro, porcellana, ceramica, tessuti, pelle, ecc. Per unire i contenitori in vetro di vetro, vetro ottico e impatto.

Permette di preparare cementi refrattari per costruire serbatoi, bolli, forni e stampi per la fusione dei metalli, nonché per rendere mortai o cementi a impermeabili o a prova di acido.

I silicati di sodio possono reagire con fluoruri di silicio per produrre cementi resistenti all'acido, con una bassa tendenza alla contrazione e un'espansione termica simile a quella dell'acciaio.

Sono anche usati per fare cementi per i dischi abrasivi usati per lucidare.

Nei fluidi per la perforazione dell'olio

Il silicato di sodio è stato usato per molti anni come malta chimica durante la perforazione di alcuni tipi di formazioni con una permeabilità molto elevata, come quelle che sono costituite dalla sabbia.

Alta permeabilità significa che consente ai liquidi di passare facilmente.

Può servirti: composti organici

È sommato insieme a un composto che attiva il silicato per formare un polimero. Questo polimero fornisce resistenza, rigidità e riduce la permeabilità nei terreni granulari.

Essendo il terreno meno permeabile, il liquido non lo passa liberamente e in questo modo la perdita di liquido viene evitata durante la fase di perforazione del pozzo.

Olio bene. Oil_rig_nt8.JPG: *Derivative Work: Mudgineer (talk) oil_rig_nt.PNG: TosakaDerivative Work: Malyszkz [CC di 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

In varie applicazioni

Il silicato di sodio ha anche una varietà di usi. Alcuni sono menzionati di seguito.

-Nei prodotti di cura quotidiana, ad esempio, è un componente delle creme da barba.

-Nel trattamento delle acque.

-Nella sbiancamento di tessuti come lana.

-In carta sbiancamento della polpa. Ad esempio, per sbiancare il legno macinato una miscela contiene perossido di idrogeno e silicato di sodio tra gli altri ingredienti tra gli altri ingredienti. Il silicato di sodio viene utilizzato per rapire gli ioni metallici, che tendono ad accelerare la decomposizione del perossido.

-Per la produzione di tessuti ignifugo. Come ritardante di incendio e come rivestimento di attrezzature di protezione.

-Nei pigmenti di silice.

-Per rilevare cereali di mais infestati dagli insetti. Viene utilizzata una miscela di silicato di sodio e acqua dove i grani infestati galleggiano rapidamente sulla superficie.

-Nell'elettrodeposizione di zinco.

-Per pulire i metalli.

-Nella flottazione minerale è usato come disperdente fanghi e melma e come balsamo della superficie minerale.

-Per impregnare il legno.

Rischi

Il silicato di sodio per il suo alto contenuto di alcali è una forte pelle irritante, gli occhi e le mucose. Se ingerito, può essere tossico e irritare le mucose simili alle soluzioni di soda caustiche.

Deve essere conservato separatamente da acidi forti, metalli e alogeni come il fluoro, con cui reagisce violentemente.

Riferimenti

1. Ebnejjad, s. (2015). Caratteristiche dei materiali adesivi. Silicati solubili (silicato di potassio e sodio). Nel manuale di adesivi e preparazione della superficie. Recuperato da ScienceDirect.com.
2. Fink, j.K. (2012). Aditivi per la perdita di fluidi. Sodio metasilicato. In Petroleum Engineer Guide to Oil Field Chemicals and Fluids (Second Edition). Recuperato da ScienceDirect.com.
3. O.S. Biblioteca nazionale di medicina. (2019). Silicato di sodio. Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. Recuperato da Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Gov.
4. Kirk-Othmer. (1984). Enciclopedia della tecnologia chimica, 3a ed., John Wiley e figli.
5. Maeda, k. et al. (2007). Dalle zeoliti ai materiali MOF porosi - il 40^th Anniversario della Conferenza internazionale di zeolite. In studi sulla scienza superficiale e sulla catalisi. Recuperato da ScienceDirect.com.
6. CHOPADE, s.P. E Nagarajan, K. (2000). Formulazioni di detergenti: scambiare ioni. In enciclopedia della scienza della separazione. Recuperato da ScienceDirect.com.
7. Garcia-lodeiro, i. et al. (2015). Approfondimenti cruciali sul design della miscela di leganti a base di cemento alcali. Effetto dei silicati: grado di polimerizzazione silicato solubile. Nel manuale di cemento, mortai e calcestruzzi attivati ​​alcali. Recuperato da ScienceDirect.com.