化學(xué)中的水玻璃指的是什么意思(什么物質(zhì))?
答:水玻璃是一種常見的化學(xué)物質(zhì),以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹:
一、什么是水玻璃?
水玻璃是硅酸鈉(Na?SiO?)或硅酸鉀(K?SiO?)的水溶液,因其外觀呈透明液體,俗稱“水玻璃”。它也被稱為“泡花堿”,是一種可溶性的堿金屬硅酸鹽。
二、水玻璃的主要成分及化學(xué)式
1. 主要成分:
- 硅酸鈉(Na?SiO?):這是水玻璃的主要成分,占約70%。
- 硅酸鉀(K?SiO?):部分水玻璃由硅酸鉀組成。
- 輔助成分:如硅酸鋁(Al?O?)等,占約20%。
2. 化學(xué)式:
- 鈉水玻璃:Na?O·nSiO?(n為二氧化硅與堿金屬氧化物的摩爾比)。
- 鉀水玻璃:K?O·nSiO?。
三、水玻璃的性質(zhì)
1. 物理性質(zhì):透明無色或淡黃色液體。具有較高的粘結(jié)性,硬化后形成硅酸凝膠,能堵塞毛細(xì)孔隙。
2. 化學(xué)性質(zhì):
- 耐酸性:能承受大多數(shù)無機(jī)酸和有機(jī)酸的作用,但不耐氫氟酸和過熱磷酸。
- 耐熱性:在高溫下保持強(qiáng)度,常用于耐熱材料。
- 局限性:不耐堿、不耐水,硬化后的水玻璃易溶于堿和水。
四、水玻璃的用途
水玻璃因其獨(dú)特的性質(zhì),在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用:
1. 建筑工程:用于配制耐酸膠泥、耐酸砂漿和耐酸混凝土。作為速凝防水劑,用于堵漏、填縫等工程。
2. 化工領(lǐng)域:制造硅膠、白炭黑、沸石分子篩等硅酸鹽類產(chǎn)品。用作紡織工業(yè)中的洗滌劑和上漿劑。
3. 土壤加固:與氯化鈣溶液交替注入土中,生成硅膠和硅酸鈣凝膠,提高土壤強(qiáng)度和承載力。
4. 其他應(yīng)用:用作木材防火劑和防腐劑。在農(nóng)業(yè)中用于調(diào)節(jié)土壤酸堿度。
五、制備方法
水玻璃的制備通常包括以下步驟:
1. 原料準(zhǔn)備:將石英砂(SiO?)與碳酸鈉(Na?CO?)按比例混合。
2. 高溫熔融:在1450℃左右的高溫下熔融,形成熔融硅酸鈉。
3. 水淬:將熔融物迅速冷卻,碎裂成顆粒。
4. 蒸煮與濃縮:通過水蒸氣處理去除雜質(zhì),再濃縮成水玻璃。
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