Силікат натрію

Шаблон:Речовина Силіка́т на́трію, ме́тасиліка́т на́трію — неорганічна сполука, натрієва сіль силікатної кислоти складу Na₂SiO₃. За звичайних умов є білою, аморфною речовиною, що плавиться без розкладання.

Отримання

Основним методом синтезу метасилікату натрію є високотемпературне сплавлення кальцинованої соди Na₂CO₃ з піском або кварцом:

$\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{1100-1400^{o}C}{\to }\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Продукти реакції мають надзвичайно велику корозійну дію на стінки хімічного реактора і вимагають його періодичної заміни.

Іншим способом є взаємодія свіжоосадженого оксиду кремнію із точно розрахованою кількість гідроксиду натрію:

$\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{⟶}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Хімічні властивості

Силікат натрію утворений аніоном дуже слабкої силікатної кислоти, він гідролізується у холодній воді, надаючи розчинові сильнолужну реакцію. В ході процесу утворюються складніші іони Si₂O₅^2-, H₂SiO₄^2-, H₄SiO₇^2-Шаблон:Sfn.

При взаємодії з гарячою водою з розчину випадає колоїдний осад — гідрозоль SiO₂·nH₂O:

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{(}\mathrm{n}\mathrm{+}\mathrm{1}\mathrm{)}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{t}{\to }\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\cdot }\mathrm{n}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\downarrow }$

Аналогічно виділяється з розчину силікатна кислота внаслідок реакції із кислотами:

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\cdot }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

При взаємодії з концентрованими лугами утворюється ортосилікат натрію:

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{⟶}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{4}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Вуглекислий газ здатен заміщати оксид кремнію у силікат-аніоні:

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\downarrow }$

Застосування

Силікат натрію є переважно компонентом, аніж реактантом. Маючи сильнолужну реакцію, основна його частина застосовується у виготовленні мила й детергентів.

У харчовій промисловості метасилікат використовується як антиспікаючий агент і зареєстрований у системі харчових добавок за номером E550.

Див. також

• Рідке скло

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru