Натрий кремнекислый – это... Основные сферы применения

Натрий кремнекислый – это вещество, известное также в промышленности под названием силикат/метасиликат натрия. По сути, является соединением неорганической этимологии, а именно солью щелочного металла Na и H₂SiO₃. Выглядит как рассыпчатая твердая мелкокристаллическая масса белоснежного цвета (возможен сероватый/желтоватый оттенок), сформированная неокрашенными кристаллическими структурами ромбической сингонии. Вкуса и запаха не имеет.

Пребывая на воздухе, абсорбирует H₂O и СO₂. Хорошему растворению поддается в холодной воде. Начальная t разложения – 100 °С. То есть в холодной воде растворяется, а в горячей разлагается. Щелочность водных растворов (сила щелочной реакции идентична р-ворам щелочей) объясняется гидролизом по аниону. Концентрированный водный раствор данного вещества – основа для появления жидкого стекла. При потере воды становится твердым аморфным продуктом, при воздействии кислот и хлоридов – силикагелем.

Кремнекислый натрий формирует 2 кристаллогидрата: один включает 9 водных молекул и плавится при 47 °С в своей же кристаллизационной воде, другой – 5 молекул воды, а его t плавления составляет 78,2 °С. В составе первого вода занимает 57,3 % от общей массы, во втором – 42,5 %. То есть, в целом, сегодня можно купить как безводный продукт, так пяти- и девятиводный, в зависимости от особенностей производства.

Данное соединение проявляет стабильность в растворах нейтрального и щелочного характера. В кислых же средах силикат-ион реагирует с ионами водорода, при этом формируется кремниевая кислота, которая в процессе нагрева и подлежит трансформации в вышеупомянутый силикагель.

Молярная масса – 122,06 г/моль, плотность – 2,4 г/см³. Термосвойства: t плавления – 1088 °C. Формула: Na₂SiO₃, Na₂SiO₃•5H₂O и Na₂SiO₃•9Н₂O.

Важные химические свойства:

- гидролиз в горячей воде;

- разложение под воздействием кислот (например, соляной) и щелочей (в частности гидроксида натрия). При этом выделяется гель кремниевой кислоты;

- реагирование с диоксидом углерода, в результате чего образуются кальцинированная сода и диоксид кремния.

Способы получения:

- сплавление кремнезема с каустической содой при t 900-1000 °C (с образованием воды) или кальцинированной содой при t 1150 °C (с появлением углекислоты). Иными словами, суть способа состоит в изогидрической кристаллизации щелочно-кремнеземистого раствора;

- разложение Na₄SiO₄ при t 1120 °C (с одновременным формированием оксида натрия);

- нагревание кристаллогидрата для синтеза безводной соли до t 100-300 °C.

Кстати, в естественной среде эта соль достаточно распространена. Она входит в состав различных минералов.

Применение

Хотите знать, в каких отраслях метасиликат натрия находит применение и чем он может быть полезен в том или ином случае? Читайте далее!

Рассматриваемый материал – активный участник множества процессов в различных направлениях.

С применением 5-ти водной модификации производят достаточно внушительный перечень синтетических чистяще-моющих средств (порошко-, пастообразных) и отбеливателей для использования в быту и на производстве. Она выступает эффективным щелочным компонентом в разнообразных средствах для стирки. Без нее часто не обходится пром. очищение при высоком давлении, тогда, когда есть потребность убирать загрязнения с бутылок. И вообще это популярный участник различных очистительных мероприятий в пищепроме. А также является эффективным обезжиривателем металлических поверхностей и с легкостью удаляет типографские краски.

Если говорить о 9-ти водном кремнекислом натрии, то он востребован, прежде всего, на предприятиях легкой промышленности. В текстильном производстве выступает отличным отбеливателем для тканей и пряжи. Кроме того, задействуется в мыловарении, жировой отрасли и химпроме как составная часть синтетических композиций для мытья. В ЛК-сфере используется при изготовлении латексных красок.

Силикат натрия нередко вводят в буровые растворы. Задача при этом преследуется следующая: стабилизация скважин и предотвращение разрушения буровых стен. Наибольшая полезность данного материала отмечается при прохождении скважин через глинистые пласты.

Если обобщить, то направления применения указанного реактива будут выглядеть следующим образом:

- текстильное производство (отбеливание сырья на текстильных и трикотажных фабриках, выполнение вспомогательной роли стабилизатора перекисного беления тканей, а также фиксаж красящих составов при покраске хлопка, шелка и вискозы);

- нефтедобыча, транспорт нефти (отбеливание + участие в ряде иных тех. процессов) и нефтепереработка (коагуляция при выпуске регенерирующих масел);

- металлургия (нейтрализация металлических поверхностей + удаление с них хлористоводородной кислоты + брикетирование металлостружки);

- машиностроение (аналогично предыдущему пункту);

- водообработка (ингибирование коррозионных проявлений + выполнение роли второстепенного коагулянта);

- очистка стоков (работа в качестве коагулянта и флокулянта, компонирование с коллоидными молекулами и в такой совокупности оседание на дно);

- целлюлозно-бумажное производство (создание разных видов бумаги и картона, в частности того, который необходим для изготовления тары);

- бытовая и производственная дезинфекция (обработка различных поверхностей помещений, сантехнических приспособлений, а также белья, посуды и прочего);

- стеклопроизводство (вхождение в состав шихты);

- функционирование двигателей (выполнение роли охлаждающей жидкости);

- строительство, в том числе дорожное (создание жароустойчивых, стойких к действию кислот, водонепроницаемых бетонов с уменьшенной пористостью, а также высокотемпературных изоляционных плит-огнеупоров) и скважинное (наполнение облегченных цементорастворов для цементирования скважин);

- сварочное направление (создание защитных покрытий-обмазок для электродов);

- резиновая отрасль (изготовление белой сажи);

- косметологическая и фармацевтическая отрасли (производство мыла, уходовой и декоративной косметики, в частности теней, пудр, присыпок и др.);

- пищепром (выполнение роли эмульгирующего материала, адсорбента, носителя, разделителя, противостояние слеживанию и комкованию в качестве добавки к пище Е550);

- аквариумистика (играет роль подложки для аквариумных водорослей).

Натрий кремнекислый – материал важный и нужный для многих отраслей. И его популярность закономерно не вызывает удивления, так как он справляется с большим перечнем разноплановых задач на ура.