Ph жидкого стекла – Физико-химические свойства растворов жидкого стекла

Жидкое стекло, натриевое стекло (силикат натрия)

    Стекло натриевое жидкое для литейного производства — водный раствор силикат-глыбы (силиката натрия растворимого). [c.88]

    Стекло натриевое жидкое (силикат натрия), выпускают в качестве связующего вещества, используемого в различных отраслях, и в частности в литейном производстве. [c.87]

    Натриевое растворимое стекло представляет собой стеклообразный силикат натрия переменного состава с общей формулой Nai0-rtSi02 (где л — модуль растворимого стекла, изменяющийся от 1 до 3,5—4). Изготовляют его в виде прозрачных стеклообразных кусков, называемых силикат-глыбой, или в виде водного раствора — жидкого стекла. [c.100]


    Стекло натриевое жидкое ГОСТ 13078—81, стекло калиевое жидкое ТУ 6-18-204-74 — растворы в воде силиката натрия или калия. Их применяют в качестве вяжущего при изготовлении кислотоупорных силикатных замазок, растворов, бетонов (табл. 9). [c.16]

    Перевозят и хранят, как и жидкое натриевое стекло. В теплое время года допускается перевозка электродного силиката натрия (раствора) в цистернах. Продукт следует хранить в плотно закрытой таре при температуре не ниже 5°. 

[c.940]

    Наряду с такими характеристиками жидкого стекла, однозначно определяющими его состав, как плотность, концентрация щелочного катиона (% НгО), кремнезема (% 5102) и модуль, важнейшая характеристика жидкого стекла — вязкость. Вязкость жидкого стекла является функцией концентрации, типа щелочного, катиона и температуры (см. п. 2.4). Характерно очень резкое возрастание вязкости щелочных силикатных растворов при определенных значениях концентрации и модуля раствора. Вязкость растворов силикатов калия растет при увеличении концентрации быстрее, чем вязкость натриевых силикатных растворов. Калиевые жидкие стекла при одинаковой концентрации и одинаковом модуле значительно более вязкие. Щелочность промышленных растворов щелочных силикатов натрия и калия характеризуется значениями pH 11 — 12. [c.145]

    Наибольшее значение имеет натриевое растворимое стекло, водные растворы которого называют жидким стеклом. Оно обладает свойством твердеть на воздухе, так как в результате гидролиза силиката натрия образуются высокодисперсные гели кремниевых кислот, обладающие вяжущими свойствами. Поэтому жидкое стекло находит применение в качестве связующего вещества для укрепления грунтов при стройки 

[c.104]

    Из всех щелочных силикатных связок отечественная промышленность в наибольших объемах выпускает жидкие стекла (водные растворы щелочных силикатов натрия и калия, а также смешанные натриево-калиевые и калиево-натриевые), получаемые растворением растворимых силикатов натрия и калия силикат-глыбы в воде золи кремнезема, растворы полисиликатов, некоторые виды порошкообразных силикатов натрия. [c.295]

    СТЕКЛО ЖИДКОЕ НАТРИЕВОЕ, силикат натрия технический — водный раствор силиката натрия. Получают растворением в воде силиката натрия (силиката глыбы) или при взаимодействии кремнезема с раствором едкого натра в автоклаве под давлением. [c.605]

    ЖИДКОЕ СТЕКЛО НАТРИЕВОЕ СТЕКЛО (СИЛИКАТ НАТРИЯ) [c.330]

    Введение порошка ЫагЗ Ре в натриевое жидкое стекло, как и в других случаях смешения с твердыми кислыми отвердителями сразу вызывает коагуляцию силиката и гелеобразование вокру зерна. Поэтому порошок фторсиликата натрия обычно предвари, тельно смешивают с наполнителем, а затем уже с жидким стеклом Иногда, как например при приготовлении жидких самотвердеющие смесей в литейном деле, используют раствор кремнефтористой кислоты. Реакция в этом случае протекает очень быстро, и чтобы сохранить хоть на несколько минут живучесть системы, кислоту берут в количестве, нейтрализующем только часть (1/4 или 1/3) общей щелочи жидкого стекла. При получении кислотостойких бетонов и замазок кремнефторид натрия, в соответствии с отработанными на практике рецептурами, вводят в количестве большем, чем нужно для нейтрализации всей щелочи жидкого стекла [67]. Так например, для нейтрализации всей щелочи, содержащейся в натриевом жидком стекле (п=Ъ, д=1,45 г/см ), кремне-фторида натрия требуется чуть меньше 16% от массы стекла, при п=2 и д=1,40 г/см необходимо 18 масс. % кремнефторида натрия. Рекомендуемые рецепты предлагают 25—30 масс. % Ма251Рб для кислотостойких замазок. После нейтрализации всей щелочи жидкого стекла разложение фторсиликата натрия полностью прекратится, и это означает, видимо, что в затвердевшей системе практически целесообразно одновременное присутствие и Ма251Рб, и 51 (ОН) 4- Полезно также отметить, что в кислой среде написанная реакция пойдет в обратном направлении, если МаР, образовавшийся при изготовлении замазки, будет присутствовать в системе в достаточной концентрации. Поэтому отмывка МаР после затвердевания будет способствовать увеличению кислото-стойкости как из-за удаления открытого для влаги МаР, так и вследствие вступления в реакцию еще части Маг51Рб и забивки пор кремнегелем. 

[c.112]

    Растворимое (жидкое) стекло. Это водный раствор силиката натрия — натриевой соли кремниевой кислоты. Оно известно со времени Агриколы, т. е. с середины [c.84]

    Следует отметить, что все композиции на осиове жидкого стекла обладают пониженной водостойкостью только при невнимательном отношении к подбору их составов. Практически установлено, что если в составе кислотостойкого бетона нет избытка жидкого стекла и правильно выбрано соотношение его с кремнефтористым натрием, то в результате взаимодействия между этими компонентами натриевый силикат полностью разлагается и цементирующим веществом оказывается коллоидный кремневый гель, практически нерастворимый в воде и кислоте. [c.69]

    Для силикатной обработки воды подпиточного и сетевого трактов ТЭЦ используется наиболее распространенный товарный продукт — силикат натрия (жидкое стекло натриевое, ГОСТ 13078—81). 

[c.154]

    Стекло натриевое жидкое ГОСТ 13078—81) приготавливают автоклавным или безавтоклавным растворением стекловидных силикатов натрия. В зависимости от силикатного модуля жидкое стекло подразделяется на марки А, Б, В. [c.410]

    Стекло натриевое жидкое (ГОСТ 13078-67). В зависимости от исходного растворимого силиката натрия жидкое стекло выпускают следующих видов содовое—густая жидкость желтого или серого цвета без механических включений, видимых невооруженным глазом содово-сульфатное — цвет от же

www.chem21.info

Отверждение повышением модуля системы

Растворимое и жидкое стекло

Увеличение силикатного модуля жидкого стекла осуществляет­ся обычно нейтрализацией части или всей щелочи, содержа­щейся. в жидком стекле. Это достигается введением кислоты сильной или слабой, твердой (в том числе и в форме катионита) или в виде раствора, гидро - или пиросолей, способных к гидролизу> нормальных гидролизующихся солей или их растворов, например Nh5C1, A12(S04)3, различных буферных систем с рН меньшим, чем у жидкого стекла, кислых газов или газовых смесей, содержа­щих кислые газы, таких как S02, С02, НС1. Используются также органические соединения, способные вступать в реакции с ионами гидроксила, например сложные эфиры, белки, эфиры кремневой и угольной кислот, ацетали, полиизоцианаты.

Иногда бывает полезно оценить устойчивость жидкого стекла, его способность к отверждению, ц для этого вводят понятие, называемое «порогом коагуляции». Порог коагуляции характери­зуют массовым процентом Na20, нейтрализация которого вызы­вает коагуляцию.

Порог коагуляции увеличивается с возрастанием концентра­ции силикатов в растворе и с уменьшением модуля жидкого стекла. Для растворов натриевых силикатов он примерно соот­ветствует достижению рН= 10 и п=4.

Следует иметь в виду, что реакции Н30+-(-0Н~->-2Н20 или НА-)—ОН —h30-J— А, где А — анион кислоты, протекают в диф­фузионном режиме, т. е. так быстро, что лимитирующей стадией является скорость смешения реагентов. Поскольку раствор жидко­го стекла обычно имеет высокую вязкость, на границе раздела фаз возникают мембраны из скоагулировавшей кремнекислоты, и без сильного разбавления жидкого стекла не удается избежать гетерогенности системы при смешении. На рис. 34 показано, что зависимость времени гелеобразования от рН среды крайне велика, в то же время технические характеристики образующегося геля кремнезема существенно зависят от рН, при котором этот гель образовался.

Поэтому естественно желание технолога провести процесс нейтрализации раствора силиката при контролируемых условиях, что оказывается достаточно непростой задачей.

Как известно [2], при рН<6 молекулы нейтрализованного силиката полимеризуются со скоростью тем большей, чем выше рН, до размеров примерно 2—3 нм, затем рост резко замедляется, происходит связывание этих частиц в цепочки и сетки без измене­ния их концентрации в объеме и развивается, таким образом, структура визуально гомогенного геля. При рН=6 и при высокой концентрации электролитов, включая соль, образующуюся при нейтрализации щелочи, происходит скорее осаждение кремнезема, чем гелеобразование. При более высоких рН, вплоть до 10, преоб­ладает процесс коагуляции кремнезема, если ионы щелочного металла не выводятся из раствора, например катионитом. Коагу­ляция кремнезема происходит под воздействием катионов, особен­но многозарядных, и обнаруживается сразу по помутнению рас­твора из-за образования крупных агрегатов. Иногда, после того как основная масса кремнезема скоагулирует и его концентраций в растворе существенно понизится, образуется непрозрачный гель-

Если катионы щелочного металла в процессе нейтрализации связывать или выводить из раствора, частицы кремнезема будут медленно расти выше 2—3 нм путем внутренней перегонки с обра­зованием золя.

В большинстве случаев, при использовании достаточно кон­центрированных растворов силикатов, вода после нейтрализации яе отслаивается от осажденного кремнезема, а происходит вы­сыхание геля, сопровождающееся уменьшением объема системы и возникновением напряжений в силикатном каркасе:' Поэтому для получения высокой прочности затвердевшей структуры целесооб­разно использовать жидкие стекла с высокой плотностью, где эти явления проявляются в меньшей степени. Ионы щелочного металла, если это не литий, и при высыхании геля, и позднее об­ладают довольно высокой подвижностью и мигрируют по поверх­ности кремнезема, образуя в отдельных пустотах сростки кристал­лов соли, а оставшийся кремнезем с уходом ионов натрия приобре­тает водостойкость.

Такого же рода сложности возникают при использовании в качестве отвердителей гидросолей, гидролизующихся солей, твер­дых органических кислот. Они почти все растворяются в диффу­зионном режиме, создавая в ближайшем своем окружении кислую среду с высокой концентрацией солей, а на более дальней пери­ферии, там, где рН приближается к нейтральному, происходит коагуляция кремнезема, создавая перегородки между кислотой и щелочной областью. Процесс нейтрализации со временем замед­ляется, но все равно остается достаточно быстрым и для вяжущих систем неудобен в использовании. Нейтрализация кислотой при­меняется для получения кремнегелей из жидкого стекла, для придания водостойкости затвердевшим жидкостекольным покры­тиям.

Нейтрализация жидкого стекла кислыми газами, в том числе углекислым газом, используется в литейном деле для приготовле­ния форм и стержней. Песок, очищенный от пыли, смачивается небольшим количеством жидкого стекла, из этой смеси формуется изделие, которое затем отверждается продувкой углекислым газом в течение 0,5—2 мин. Жидкого стекла требуется так мало, что оно не заполняет все пространство между зернами, но каждая песчин­ка обволакивается раствором. Таким образом, вся структура остается пористой, с большой поверхностью контакта с угле­кислым газом. Это создает идеальные условия для использова­ния кислых газов: пористая структура и тонкий слой раствора силиката, покрывающий каждую песчинку. Однако если необхо­дима высокая прочность системы, то она достигается, прежде всего, наиболее плотной упаковкой зерен песка, что, помимо дав­ления формования, требует определенного распределения зерен по размерам и оптимальной вязкости жидкого стекла. При этом зависимость прочности от содержания стекла в системе проходит через острый максимум. Часть этой зависимости представлена

Рис. 44. Зависимость прочности на разрыв от содержания жидкого стекла (Na20 • 3,3 Si02, q= 1,39 г/см3) в смеси с песком после сушки до постоянного веса при 49 °С [13]

На рис. 44. Условие максимальной прочности иногда не согла­суется с обеспечением необходимой пористости. При непродолжи­тельной продувке, когда жидкое стекло сохраняет щелочную реакцию, процесс идет по уравнению: 20Н_+С02->-Н20+С0з, и карбонат-ион с ионом натрия образуют кристаллогидрат Ыа2СОз • 10Н20, который при стоянии на воздухе выветривается, а при нагревании до

T= 32 °С плавится в собственной кристаллиза­ционной воде.

Более продолжительная продувка приведет к менее щелочной, близкой к нейтральной, реакции жидкого стекла, и в этих условиях образуется бикарбонат натрия по реакциям:

0Н-+С02-»НС0^; со§-+Н20+С02^2НС0Г-

Бикарбонат натрия начинает разлагаться при температуре выше 50 °С с выделением С02 и образованием Ыа2СОз.

После продувки углекислым газом литейные формы просуши­вают нагретым воздухом, после чего в вяжущей системе остаются частично гидратированный кремнезем и сода. Слабощелочная среда обусловливает адгезию вяжущего к песку, но при высокой температуре во время заполнения металлом литьевых форм ионы натрия способствуют спеканию и создают проблемы при отделений отливок от форм и при регенерации песка.

Прочность, Мла Г

22 23 24 25 Жидкое стекло, масс. %

При использовании вяжущих систем очень часто возникают два противоречивых требования. После приготовления система должна сохранять необходимые для укладки технологические свойства, т. е. обладать достаточно высокой жизнеспособностью; с другой стороны, после укладки вяжущее должно быстро наби­рать прочность. Продувка углекислым газом или дымовыми гз-
зами с последующей просушкой в этом отношении удобна, обеспе - іивая в нужный момент быстрое схватывание, но неприемлема для утверждения сплошных больших масс.

Когда вяжущие системы используются на потоке в непрерыв­ном производстве, где время от одной операции до другой жестко регламентировано, удобно пользоваться жидкими отвердителями, которые смешиваются с жидким стеклом в виде раствора или тонкой эмульсии. К таким отвердителям относятся сложные эфиры легких органических кислот, а также эфиры угольной и кремне­вой кислот, омыляющиеся под действием щелочи жидкого стекла:

RCOOR'+OH-^RCOCT + R'OH.

Различные эфиры имеют свои константы скорости этой реакции. Но большинство используемых эфиров-отвердителей весьма огра­ниченно растворимы и образуют самостоятельную фазу в виде капель эмульсии. Вокруг этих капель образуются силикатные полупроницаемые мембраны, которые разрываются осмотическим давлением, и механизм действия таких отвердителей оказывается сложным. Состав отвердителя смешением различных эфиров и замедляющих или ускоряющих добавок подбирается для данного технологического объекта, а также отрабатывается его необходи­мая дозировка.

Примерные скорости взаимодействия отдельных эфиров с жид­Ким стеклом приведены ниже;

Эфир Время, мнн

TOC o "1-3" h z Моноацетат этиленгликоля ' <1

Диацетат этиленглнколя ~45

1,3-диацетат глицерина ~4

Триацетат глицерина ~90

1,2-пропиленкарбонат 4—6

Особое место среди отвердителей, повышающих модуль жидко­го стекла, занимают фторсиликаты щелочных металлов. Их осо­бенность заключается в том, что они не только взаимодействуют со щелочью, понижая ее содержание, но выделяют при своём разложении кремнекислоту, которая в твердеющей системе замет­но уплотняет ее, понижая пористость. Реакция протекает между фторсиликатным ионом и ионами гидроксила

SiFi"+40H~^Si(0H),+6F-.

Это типичная реакция замены лиганда в комплексах, но* она сопровождается сменой координационного числа атома кремния и, как часто бывает в таких случаях, комплексы со смешанными •лигандами оказываются крайне неустойчивыми. Реакция обрати­ма и в кислых средах протекает в обратном направлении.

Введение порошка Na2SiF6 в натриевое жидкое стекло, кац и в других случаях смешения с твердыми кислыми отвердителями сразу вызывает коагуляцию силиката и гелеобразование вокруг зерна. Поэтому порошок фторсиликата натрия обычно предвари, тельно смешивают с наполнителем, а затем уже с жидким стеклом Иногда, как например при приготовлении жидких самотвердеющих смесей в литейном деле, используют раствор кремнефтористой кислоты. Реакция в этом случае протекает очень быстро, и чтобы сохранить хоть на несколько минут живучесть системы, кислоту берут в количестве, нейтрализующем только часть (1/4 или 1/3) общей щелочи жидкого стекла. При получении кислотостойких бетонов и замазок кремнефторид натрия, в соответствии с отра­ботанными на практике рецептурами, вводят в количестве боль­шем, чем нужно для нейтрализации всей щелочи жидкого стекла [67]. Так например, для нейтрализации всей щелочи, содержа­щейся в натриевом жидком стекле (п=3, q=1,45 г/см3), кремне - фторида натрия требуется чуть меньше 16% от массы стекла, при п=2 и q=1,40 г/см3 необходимо 18 масс. % кремнефторида натрия. Рекомендуемые рецепты предлагают 25—30 масс. % Na2SiF6 для кислотостойких замазок. После нейтрализации всей щелочи жидкого стекла разложение фторсиликата натрия пол­ностью прекратится, и это означает, видимо, что в затвердевшей системе практически целесообразно одновременное присутствие и Na2SiF6, и Si (ОН) 4- Полезно также отметить, что в кислой среде написанная реакция пойдет в обратном направлении, если NaF, образовавшийся при изготовлении замазки, будет присутствовать в системе в достаточной концентрации. Поэтому отмывка NaF после затвердевания будет способствовать увеличению кислото - стойкости как из-за удаления открытого для влаги NaF, так и вследствие вступления в реакцию еще части Na2SiF6 и забивки пор кремнегелем.

Взаимодействие растворов силикатов с соединениями кальция занимает важное место в практической химии и заслуживает отдельного анализа. Чтобы разобраться в огромном количестве известных из практики фактов, подытожим общехимические све­дения, характеризующие их …

В общем виде под силикатными красками следует пон

msd.com.ua

Отверждение жидкого стекла соединениями кальция и других двухвалентных металлов

Растворимое и жидкое стекло

Взаимодействие растворов силикатов с соединениями кальция занимает важное место в практической химии и заслуживает отдельного анализа. Чтобы разобраться в огромном количестве известных из практики фактов, подытожим общехимические све­дения, характеризующие их состояние и поведение в водной среде.

Вода медленно разлагает путем гидролиза кристаллическую решетку таких силикатов кальция, как ЗСаО • S1O2, с образованием Са(ОН)2 и гидросиликатов кальция с меньшей основностью, чем исходный. Еще более медленно подвергается гидролизу 2CaO-Si02, а менее основные силикаты кальция практически не взаимодей­ствуют с водой. В водном растворе NaC104 при рН=8ч-9 комплек­сы типа [CaOSi (ОН) з] + неустойчивы и образуются только при избытке солей [60]. Ионы Са2+ не образуют двойных связей с одним атомом кислорода, а в щелочных растворах кальций су­ществует в форме Са2+, СаОН+, Са(ОН)2. На поверхности кремнезема в водных растворах ионы Са2+ адсорбируются так, что на один поверхностный атом кремния приходится ион кальция. Поскольку в щелочных средах поверхность коллоидных частиц кремнезема ионизирована и в целом заряжена отрицательно, адсорбция приводит к полной или частичной перезарядке и яв­ляется причиной коагуляции. Перезаряженная в специальных условиях, такая поверхность сама может адсорбировать, напри­мер, анионы жирных кислот, создавая гидрофобность коллоид­ных частиц.

Осаждаемые солями кальция из растворов жидкого стекла силикаты кальция аморфны при обычных температурах. Кристал­лические продукты могут образовываться или в автоклавных условиях, или из очень разбавленных растворов с низкой щелоч­ностью, а также при старении. Осаждение силикатов щелочнозе­мельных, многовалентных и тяжелых металлов возможно, как правило, при рН чуть меньших, чем рН осаждения соответст­вующих гидроксидов. Поэтому при смешении двух растворо» наряду с силикатами металлов или раньше их всегда образуются в большем или меньшем количестве (в зависимости от интенсив­ности перемешивания) как гидроксиды металлов, так и гели кремнезема (см. разд. 2.4.4). Ионы кальция в воде сильно гидратИ - рованы. В некоторых случаях, например при взаимодействий Са2+ со фторид-ионом, в водных средах образуются студенистые слизи высокой степени оводненности, и при комнатных темпера­турах они не обнаруживают даже признаков кристаллизации хотя растворимость кристаллов CaF2 крайне мала.

При взаимодействии Са2+ с силикатами образованию кристал лических продуктов препятствует также многообразие форм силИ катных анионов, не позволяющее строить кристаллическую струк - туру. Айлер [2] отмечает, что кристаллизация силикатов каль­ция при комнатных температурах возможна только при развитии деструктивных процессов, приводящих к образованию мономер­ах силикатных анионов. Поэтому развитию процессов кристалли­зации силикатов кальция будут способствовать повышение тем­пературы, высокая щелочность системы и дефицит воды в ней.

Одним из авторов были проведены методом вращающегося диска исследования по кинетике растворения водорастворимых солей в растворах, содержащих осаждающий ион, т. е. ион, с ко­торым растворяющаяся соль могла образовать малорастворимое соединение. Было обнаружено, что с увеличением концентрации осаждающего иона скорость растворения росла до некоторого предела, после которого резко уменьшалась из-за блокировки поверхности растворяющейся соли новообразованиями. Концен­трация, при которой наступала пассивация, была тем выше, чем больше были растворимость растворяющейся соли, скорость пе­ремешивания и чем меньше сродство осаждающего иона к осаж­даемому. Схожесть параметров кристаллических решеток обеих солей также играет роль в процессе пассивации.

Учитывая все изложенное, можно ожидать, что при смешении жидкого стекла с раствором, например СаС12, из-за различия рН растворов на границе двух жидких фаз быстрее всех будет протекать реакция гидролиза [обратная реакция (а), см. 3.1]. Нейтрализация заряда анионов приводит к их моментальной коагуляции на стыке фаз, и если концентрация силикатов доста­точно велика, образуется мембрана с отрицательным зарядом со стороны силиката и положительным со стороны раствора хлорида кальция. При высокой вязкости силикатного раствора мембрана превратится постепенно в гелевую оболочку из скоагу - лировавшего кремнезема с небольшим градиентом концентрации по кальцию со стороны раствора СаС12 и по натрию со стороны силиката. Так происходит, после просушки от внешней влаги, образование гранул из капель жидкого стекла или различных смесей на его основе, обладающих некоторой водостойкостью наружного, частично кальцинированного слоя, но не обладающих влагонепроницаемостью [58, 59]. Подобной технологией можно Использоваться для обратной задачи — капсулирования кремне­земом водорастворимых соединений различных металлов и мало - Растворимых окислов.

При хорошем перемешивании не очень вязких растворов мембрана будет непрерывно разрушаться, что даст возможность взаимодействия силикатов с ионами кальция с образованием ^Si—О—Са+, =Si—О—CaOH, = Si—О—С а—О—Si=. Обра­зование первого вида частиц означает перезарядку мицелл крем- ^зема, их коагуляцию и вовлечение в качестве противоионов в конечный продукт. Образование последнего вида частиц представляет собой образование гетерополимеров, т. е. происхо­дит сшивка кремнеземных анионов ионами кальция с образова - нием более сложных структур. Гетерополимеры, так же как и силикатные гомополимеры, в щелочной среде необходимо рассмат - ривать как динамичные системы с высокими абсолютными ско­ростями прямых и обратных реакций, особенно в случаях, когда степень связанности кремнезема невелика. Поэтому можно го­ворить о времени жизни кальция в связке Si—О—Са до очередного разрыва связи. Это время жизни в твердеющей системе будет непрерывно возрастать как из-за потери влаги, так и вследствие увеличения вязкости.

Результат взаимодействия растворов солей кальция с жидким стеклом заключается в коагуляции силикатного раствора. Состав выпавшего аморфного осадка существенно зависит от того, что к чему приливали, от интенсивности перемешивания, от концентра­ции используемых растворов, от рН образовавшейся реакционной смеси и может включать в себя как гидроокиси кремнезема и кальция, так и силикаты кальция с захваченными ионами хлора. Такой характер взаимодействия наблюдается с большинством солей двухвалентных металлов. О нем очень часто говорят как о соосаждении гидроокисей металла и кремния, об адсорбции гид­роокиси металла на коллоидном кремнеземе или, наоборот, об осаждении кремнезема на окислах и гидроокисях металлов. В очень разбавленных растворах с pH=8-f-10 взаимодействие реагентов может проявляться в виде опалесценции, появляющейся через часы или сутки после смешения растворов. Присутствуя в малых концентрациях, ионы двухвалентных металлов, и в част­ности ионы кальция, вызывают флокуляцию коллоидных форм кремнезема из слабощелочных растворов за счет образования связей =Si—О—Са—О—Si = , но если ионы кальция предвари­тельно переведены в растворимые хелатные формы, то осаждение кремнезема не происходит [2].

Хелатами называются циклические соединения с металлами tana оксалата кальция

О=с—О

I

О=с—о

Где одна молекула кислоты без образования двойных связей занимает обе валентности металла, что создает особую проч­ность молекулы. К хелатам относятся комплексоны металлов, например трилон Б.

Хелатный цикл состоит обычно из пяти, шести и более атомов - но иногда возможно образование четырехатомных циклов, чтс характерно для сульфатных и карбонатных анионов [62] с обра­зованием

Са или ОС

Комплексоны, как известно, используются в аналитической хнмии для количественного определения различных поливалент­ных металлов за счет связывания их в прочные, но, обычно, раст­воримые хелатные формы, за счет чего подчас осуществляется переход в раствор даже весьма мало растворимых соединений этих металлов. В кинетике процессов, где образуются или разру­шаются силикаты кальция, возможность реализации хелатов, включающих ион кальция, может играть заметную роль. Способ- - ность силикатного тетраэдра образовывать хелаты с кальцием или другими поливалентными металлами в литературе не отме­чается.

Различные содержащие кальций соединения с невысокой растворимостью часто используются для отверждения жидкого стекла. Кроме того, жидкое стекло употребляется как добавка в вяжущие системы. Поэтому анализ взаимодействия жидкого стек­ла с кальцийсодержащими твердыми фазами представляет инте­рес, особенно с такими как ЗСаО-Si02(C3S) и 2СаО-Si02(C2S),— одними из основных составляющих многих цементов. Механизм реакций, возникающий в системе C3S — вода, полностью не из­вестен, но многочисленные работы по гидратации цемента и отдельных его компонентов с водой позволяют создать следующую картину. В кристаллической решетке 3Ca0-Si02 существуют сле­дующие виды химических связей: =Si—О—Са— и —Са—О—Са—. Если первые довольно устойчивы по отношению к воде, то вторые быстро взаимодействуют с протоном воды по реакции

—Са—О—Са--------- (-НгО->—Са+ +Н—О—Са-------------- |-ОН.

Это позволяет перейти в раствор из нескольких поверхностных слоев твердой фазы части окиси кальция, слабо связанной с основным каркасом кристаллической решетки (рис. 45).

В результате на границе раздела фаз возникает двойной электрический слой и начинается индукционный период. Измере­ние дзета-потенциала показывает, что твердая фаза заряжена положительно по отношению к раствору [61]. Этот положи­тельный заряд образуют ионы кальция, жестко связанные с кристаллической решеткой системой связей Si—О—Са+, посколь­ку известно, что с одним силикатным тетраэдром SiO*" ион кальция связан только одной связью, не образуя хелатов. Со сто­роны раствора плотную часть двойного электрического слоя об­разуют гидроксильные ионы, часть из которых связана с ионами Кальция специфически, т. е. химической связью, а не только электростатически. Известно, что в растворе гидроокиси кальция значительная часть кальция находится в форме Са(ОН) + и даже Молекул Са(ОН)2. Далее в глубь раствора ионы ОН" образуют Диффузную часть двойного электрического слоя, создающую по - Тенциал течения, или дзета-потенциал. Со стороны твердой фазы к раствору примыкает тонкая, порядка четырех слоев кристалли-

Врет, T

Рис. 45. Строение границы раздела фаз при гидратации 3Ca0-Si02 1 — зависимость избыточной концентрации ОН - по толщине диффузионного слоя; 2~ несколько атомных слоев полуразрушенной кристаллической решетки 3Ca0-Si02

Рис. 46. Изменение степени гидратации а (2) и скорости гидратации (/)

От времени I, II, III, IV — стадии гидратации

Ческой решетки, пленка, частично сохранившая каркас и связи исходной структуры, но потерявшая часть ионов кальция и ок­сидных ионов, место которых могут занять молекулы воды. Сле­дует особо отметить, что изолированные друг от друга кремне - кислородные тетраэдры исходной структуры связывает именно кальций и эти связи должны быть разорваны, чтобы разрушилась вся система. Двойной электрический слой создает потенциальный барьер как для заряженных частиц, так и для полярных молеку-1 воды.

Описанная система достаточно устойчива, но не равновесна11 даже не метастабильна; просто абсолютные скорости возможны* реакций крайне малы. Она во многих чертах похожа на пассивна состояние металлов в агрессивных средах или на описаннУ1" ранее блокировку осаждающим ионом процесса растворения соЛ'

Кинетическая кривая гидратации алита (рис. 46), определ^ ная непосредственно или из термокинетических данных [61, g точности воспроизводит классическую зависимость степени превращения от времени для топохимических реакций и, если эТо так, то следующее за индукционным периодом ускорение реакций в рассматриваемой системе связано с возникновением и расширением нового фронта реакции: старая фаза — новая фаза', развитие зародышей новой фазы, образовавшихся в полуразру­шенном поверхностном слое, и увеличение поверхности по но­вому фронту создает известное возрастание скорости реакции", наступающее после индукционного периода. Обычно лимитирую­щая стадия топохимических реакций совершается в один-два элементарных акта, например поворот элемента структуры по оси связи или диффузионный скачок частицы по поверхности раздела.

Когда новый фронт реакции охватит всю поверхность гидра - тирующейся частицы C3S, наступает максимум скорости реакции, соответствующий точке перегиба на кинетической кривой. Процесс начинает затухать в связи с сокращением поверхности реакции. Двойной электрический слой исчезает или уменьшается, как только хотя бы часть кальция из кристаллической решетки приобретает подвижность.

По наблюдениям исследователей отношение Ca/Si в поверх­ностном слое твердой фазы на ранних стадиях равно 2,5 и выше, а позднее оно падает до 1,5—2. Падение связано с окончанием индукционного периода. Основанием для этого падения является реакция гидролиза

, 0+Н20 — Si—ОН+Са2+ + ОН".

Это протолитическая реакция перехода протона от молекулы воды к связывающему кислороду. Как указывалось ранее, в ще­лочной среде возможно также протекание гидролиза по прин­ципу трансатаки силикатного тетраэдра гидроксильным ионом

OH~ + ^;Si—О—Са+ + Н20-»-Н—О—Si - :+Са (ОН) 2.

Термодинамическим обоснованием возможности такой реакции является то, что рН жидкой фазы в индукционный период равен 12,3—12,5. При таком сравнительно невысоком рН равновесное Распределение мономерных силикатных анионов таково, что основ - нУю их часть составляют ионы h3Si04~. Это и соответствует п°явлению гидратов силиката кальция низкой основности, и только к°гда рН жидкой фазы возрастет, основность гидросиликатов м°жет повыситься.

Если рассматривать систему р—2Ca0-Si02—Н20, то все основные идеи, изложенные выше, сохранятся, р—2Ca0-Si02 имеет "кристаллическую структуру, в которой некоторые ионы кальция и оксид-ионы слабее связаны с основным кристаллическим кар - Касом и способны медленно переходить в раствор из тонкого
поверхностного слоя. Их будет гораздо меныге, чем у C3S, де. фектов кристаллической структуры окажется меньше, и все после, дующие процессы станут развиваться медленнее, но качественно одинаково.

Предложенная схема, подытоживая основные исследования по гидратации силикатов кальция, помогает уяснить как действуют различные добавки в раствор, в том числе и щелочных силикатов, на процесс гидратации. Так, введение в раствор анионов, закреп­ляющих двойной электрический слой, т. е. образующих с Са проч­ные связи, плохо разрушаемые водой, замедлит процесс гидрата­ции. Это ионы ОН", F", РОЇ]- и т. п. Анионы карбонатов, суль­фатов, оксалатов, склонные к образованию <елатов, большей частью не блокируют поверхность растворяющейся фазы, несмотря на малую растворимость соответствующих соед-шений кальция, а образуют осадки непосредственно в растворе что приводит к увеличению скорости растворения. Интересно огметить, что ионы HCOjT замедляют процесс растворения и гидратации силикатов кальция, несмотря на менее щелочную реакцию среды. Анионы, образующие с кальцием хорошо растворимые соли, внедряясь в плотную часть двойного электрического слоя, будут способство­вать переходу кальция в раствор. Особую роль играет С1~, кото­рый и в электрохимических процессах является деполяризатором, замещая ОН" на границе раздела фаз, причем концентрация СГ на несколько порядков выше, чем ОН-. Но введение в раствор хлоридов щелочных металлов не так эффективна, как добавление хлоридов кальция и, возможно, магния. Магний выведет из состава раствора практически все ОН--ионы, осаждаясь в виде MgClOH, а кальций более мягко свяжет гидроксильные ноны, сам дольше оставаясь в растворе, понижая его рН и разрушая двойной элек­трический слой.

При введении трех - или двухкальциевого силиката в концентри­рованные растворы жидкого стекла, порядка нескольких молей Si02 на литр, дзета-потенциал если - и возникает, то незначитель­ный, только за счет разности концентраций силикат-ионов в той и другой фазе. Кроме того, рН жидкого стекла почти на по­рядок ниже, чем необходимо для создания блокировки гидроксиль - ными ионами межфазного перехода, и жидкое стекло обладает "огромным буферным действием. Поэтому скорость перехода в раствор ионов кальция велика и индукционный период практи­чески не возникает.

Ионы кальция мягко связываются силика-ными анионами, оставаясь в растворе до тех пор, пока концентрация связанного кальция не возрастет до такой степени, что ускорится вторичный процесс сшивания силикатных ионов между собої ионами кальция и образование макроагрегатов силикатов калыия, выпадающих в осадок.

Приведенная общая картина гидратации силикатов кальция в водных средах, в том числе и их взаимодействие с жидким стек - ,0м, опирается на многочисленные исследования, часть из ко т0рых интересно здесь привести для обсуждения отдельных деталей процесса. Табл. 22 иллюстрирует влияние щелочи на гидратацию р - и y-C2S на ранних стадиях: В обоих случаях ще­точная среда создавалась добавлением к воде щелочи до рН=11 и степень гидратации оценивалась по величине потерь при прока­ливании твердой фазы.

Таблица 22. Потери при прокаливании, %, при гидратации C2S в водной и щелочной среде [39]

Время гидратации, ч

Водная среда

Щелочная среда, рН =11

V-c, s

P-c2s

V-c2s

P-C2S

0,0

0,17

0,18

0,21

0,49

0,5

0,21

0,21

1,01

1,0

0,24

0,17

1,01

2,0

0,27

0,49

msd.com.ua

Жидкое стекло

жидкое стекло, жидкое стекло для авто
Жи́дкое стекло́ — водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n. Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии.

Содержание

  • 1 Получение
  • 2 Свойства
  • 3 Применение
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки

Получение

Впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минералог Ян Непомук фон Фукс.

В настоящее время изготовляется путем обработки в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья концентрированными растворами гидроксида натрия или сплавлением кварцевого песка с содой. Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья (опоки, трепелы, диатомиты и др.) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре (температура кипения раствора щелочи).

Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный модуль. Модуль показывает отношение содержащегося в жидком стекле оксида кремния к оксиду натрия или калия и характеризует выход кремнезема в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят.

Одно из торговых названий — «силикатный клей».

Свойства

Водорастворим. Имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10-13. Плотность и вискозность растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590°—670°. Отвердевшая плёнка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты), или при нейтрализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты). При химической реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой, базовыми оксидами металлов, алюминатами, цинкатами и плюмбатами образуется труднорастворимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая пленка под водействием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется белый осадок щелочного карбоната.

Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме сахара, алкоголя и мочевины), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Алкоголь, альдегиды и кетоны, как и аммониак, и солевые растворы производят эффект «высаливания».

Применение

Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву (антипирены), укрепления слабых грунтов, в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машинного масла и др.

В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «керамических» или оболочечных форм, в которые после прокаливания до 1000 градусов отливают металлические изделия.

С 2008 года несколько японских производителей автополиролей начали выпуск полиролей на основе жидкого стекла.

При засыхании жидкого стекла на поверхности обычного стекла, оно необратимо становится непрозрачным (матовым). Это свойство часто используется для вандализма — порчи лобовых стёкол автомобилей.

См. также

  • Канцелярский клей

Примечания

  1. Жидкое стекло — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
  2. Основные характеристики жидкого стекла, Жидкое стекло в строительстве.

Ссылки

  • Смирнова К. А. «Такой незнакомый знакомец». «Химия и Жизнь» № 2, 1987 г., с. 46-49
  • Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук «Разработка малоотходной технологии растворов силиката натрия из опоки Щербаковского месторождения»
  • Юрий Кукушкин. Химия вокруг нас (рус.). МОО «Наука и техника» (28 декабря 2002 года). Проверено 4 октября 2010. Архивировано из первоисточника 21 августа 2011.
  • Обработка кузова автомобиля жидким стеклом
  • Жидкое стекло: применение и покрытие
  Клей

Бустилат • БФ • Жидкие гвозди • Жидкое стекло (Силикатный клей) • Клеящий карандаш • Костный клей (Столярный клей) • Казеиновый клей • ПВА • Полиуретановые клеи • Цианоакрилат («Суперклей») • Эпоксидная смола («Холодная сварка») • Термопластичный клей (Термоклей)

Канцелярский клей

  Соединения кремния

Гексафторосиликат натрия (Na2)  • Гексафторосиликат(IV) калия (K2) • Карбид кремния (SiC) • Кремнефтористоводородная кислота (h3) • Кремниевые кислоты (SiO2•n h3О) • Метасиликат калия (K2SiO3) • Метасиликат натрия (Na2SiO3) • Метилсилан (Ch4-Sih4) • Муассанит • Нитрид кремния (Si3N4) • Оксид кремния(II) (SiO) • Оксид кремния(IV) (SiO2) • Ортосиликат натрия (Na4SiO4) • Полевые шпаты • Силаны (Sinh3n+2) • Силикагель (n SiO2•m h3O) • Силицид сурьмы (Si3Sb4) • Силиконовое масло • Силиконы (n) • Силицид ванадия (V3Si) • Силицид висмута (Si3Bi4) • Силицид кальция (CaSi2) • Силицид лития (Li6Si2) • Силицид магния (Mg2Si) • Силицид молибдена (MoSi2) • Силицид полония (SiPo2) • Силицид рения (ReSi) • Сульфид кремния (SiS2) • Тетрабромид кремния (SiBr4) • Тетраиодид кремния (SiI4) • Тетрасиликат калия (K2Si4O9•h3O) • Тетрафторид кремния (SiF4) • Трихлорсилан (SiHCl3) • Хлорид кремния(IV) (SiCl4) • Хлориды кремния

жидкое стекло, жидкое стекло silane guard, жидкое стекло для авто, жидкое стекло для бетона, жидкое стекло купить, жидкое стекло на алиэкспресс, жидкое стекло применение, жидкое стекло раствор пропорции, жидкое стекло свойства, жидкое стекло цена


Жидкое стекло Информацию О




Жидкое стекло Комментарии

Жидкое стекло
Жидкое стекло
Жидкое стекло Вы просматриваете субъект

Жидкое стекло что, Жидкое стекло кто, Жидкое стекло описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

www.turkaramamotoru.com

ЖС - Бред сумасшедшего.

Гидроксид алюминия при смешивании с жидким стеклом  вываливает неправильные структуры кремневой кислоты. Размер хлопьев зависит от скорости роста. Регулируя рН раствора процесс хлопье образования можно растянуть во времени. Можно использовать  хитрые кислоты. Но об этом позже.
А сейчас о механизме.

Другими словами при разбавлении жидкого стекла  водой происходит образование двух  вещест это аморфный кремнезем и щелочи.
Разбавленое водой жидкое стекло имеет рН равный 11-12.
Так вот при уменьшении рН в осадок выпадает кремнезем SiO2, он же силитгель, он же кварц с натягом.
По чему с натягом. Тут все просто у кварца структура плотная, малая поверхность, отличная спаяность кристалов по направлениям.. Тут в образовавшемся веществе разветвленная большая поверхность и малый вес на объем. При высушивании перетерании похож на муку состав. Царапает стрелянную лаболаторную посуду.
И так при добавлении воды получаем:
Na2SiO3 + h3O = SiO2*h3O + NaOH
При добавлении гидрооксида алюминия
NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]

Тем самым понижаем щелочность и выпадает в осадок кремнезем.
Процесс быстрый.
Если к разбавленому жидкому стеклу добавить слабый раствор лимонной кислоты, спирта, уксуса и прочих кислых продуктов получаем сперва что то вроде холодца, прозрачного. При добавлении лимонной кислоты видно как в стакане со временем происходит рост прозрачных гелеобразных структур.


Если все теже раекции провести под давление структура образований будет наверняка другая, а при повышении температуры и свойсва резко поменяются. Типа как испечь тесто получим хлеб.
Данные превращения я проводил без наполнителя и инертных систем.
Если взять песок и провести повторный опыт получим Сростания песка, за счет образования соедение природного кремния с новообразованым кремнеземом. Проростание будет уже идти не как попало , а будет развиваться в пустотах, стремясь вытеснится в пустое место и заполнить его. Как паста вылазит из зубного тюбика, также и здесь.
Но основная проблема в том, что скорость реакции очень быстра и мы не успеем замесить и уложить в форму(
 А регулировать скорость лакмусом каждого кирпича головняк.
Я вот подумал, если мы можем регулировать рН фактор образования кремнезема титрованием, то есть ли такие вещества которые во времени изменяют свои кислотные свойства и. И подумал молоко же прокисая изменяет свое свойство?
Если замешать жидкое стекло с молоком, что произойдет и как заставить молоко прокиснуть в данной системе?
Да при щелочи произойдет омыление системы. То есть органика перейдет в мыло без обратного превращения, увеличется поверхностно активные свойства смачивания жидкой фазы, это плюс, а что произойдет дальше?
В мыле есть лимонная кислота и прочии прелести.
Ведь мы же добавляем молоко в гипс, для увеличения времени схватывания.
Почему бы и здесь нам не пойти тем же путем?
Еще гидрооксид алюминия есть везде. Это один из компанентов глины, а глины в России как грязи, а грязь у нас золотая)
Гидроокиси алюминия в глине от 7 до 80%.  Да, да я намекаю на простую глину, про бокситы не говорю, оставим её потаниным и прочим жадным дядькам)

А если глину и молоко, а для затравки использовать бактерии для егурта?
Органический камень? Слабо?
Хер его знает. Нужно думать, как соединить не органику с органикой и помаять бонус.
Кто скажет, что жидкое стекло известно вроде как не так давно. Разочарую. Оно известно давно.
Кто то скажет, что бы получить ЖС нужны высокие температуры. Ну да для соды нужны температуры выше 700 градусов, а для  щелочей уже и 300-400 хватит.
Температура плавления гидрооксидов натрия и калия лежит в пределах 300 градусов, а вот карбонатов калия и натрия уже под 600-700 градусов.
Тристо градусов не так и много, не правдали?
А если использовать золу из печей древесную, то за счет высокой дисперсности золы скорость растворения кремния в расплаве щелочи еще больше. Ведь золу в расход никто не берет. А мусор. А нифига не мусор. Это готовый концентрат с высокой дисперсностью частиц.
В данной системе задейсвованы все ситемы. Огонь, вода, земля, воздух)
Сплошная экзотерика с химией)

pavell743.livejournal.com

Взаимодействие растворов жидкого стекла с компонентами электродных покрытий

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ СВАРКИ

Следствием химической активности жидкого стекла является его взаимодействие с многими материалами, применяемыми в ка­честве компонентов электродных покрытий. Мерой химической активности может служить значение pH, зависящее от концентра­ции ионов водорода. Однако практическое определение величины pH в среде жидкого стекла затруднено в связи с налипанием на регистрирующие элементы измеряющего прибора коллоидных частиц жидкого стекла.

Практикой работы МОСЗ установлено, что относительной ме­рой химической активности испытуемого раствора жидкого стекла может служить количество газа, выделяющегося при взаимодейст­вии его с навеской ферросилиция марки ФС45, принятого за эта­лон. Для этой цели свежеизмельченный ферросилиций, прошедший через сито № 0315 и оставшийся на сите № 02 (-315+02), в количе­стве 5 г насыпают в пробирку и заливают 10 см3 испытуемого жид­кого стекла. Ферросилиций тщательно перемешивают с жидким стеклом, после чего пробирку плотно закрывают пробкой со встав­ленной в нее стеклянной трубкой с резиновым шлангом. Пробирку помещают в термостат, предварительно нагретый до температуры 80 °С. Свободный конец резинового шланга подводят под бюретку, заполненную водой. В результате взаимодействия кремния ферро­силиция с щелочью жидкого стекла протекает реакция с выделени­ем водорода: Si + 2NaOH + Н20 = Na2Si03 + 2Н2. Выделяющийся водород собирается в бюретке. Активность жидкого стекла оценива­ют количеством газа, выделяющегося в течение 10 мин при 80 °С.

Следует еще раз отметить, что определение химической актив­ности жидкого стекла носит относительный характер, так как коли­чество выделенного водорода зависит не только от активности жидкого стекла, но также от активности ферросилиция, принятого в качестве эталона.

При эталонном жидком стекле может быть определена относи­тельная активность порошков компонентов покрытий.

В результате взаимодействия жидкого стекла с материалами покрытий электродов обмазочные массы теряют пластичность, за­трудняется или становится невозможной опрессовка электродов; покрытие поражается трещинами, становится хрупким, а иногда и вспухает. В процессе сушки и прокалки на покрытии электродов также возможно появление выколов и других дефектов. Степень взаимодействия зависит от состава и характеристик растворов жидкого стекла, для порошкообразных материалов — от их состава, крупности и состояния поверхности, а для ряда материалов, в т. ч. карбонатов, — от их минералогического происхождения. Во всех случаях степень взаимодействия растет с увеличением температу­ры и времени. Из применяемых в производстве ферросплавов и ме­таллических порошков, кроме ферросилиция, активны алюминий, малоуглеродистый ферромарганец и металлический марганец, при взаимодействии с которыми могут, как и с ферросилицием, проте­кать реакции с выделением водорода. И все же наиболее высокой активностью в среде жидкого стекла обладает ферросилиций, именно по этой причине он выбран в качестве эталонного материа­ла в методике определения активности жидкого стекла.

Поскольку на железо и его силицид (FeSi) растворы едких ще­лочей не действуют, взаимодействие происходит лишь с кремнием.

Например, содержание в 45%-м ферросилиции свободного крем­ния, не вступившего в соединение с железом, составляет около 5%. При прочих равных условиях большей активностью будет обладать ферросилиций, содержащий большее количество свободного крем­ния. По этой причине ферросилиций марки ФС 75 не может быть использован для производства электродов. Для одного и того же сплава степень взаимодействия определяет модуль раствора жид­кого стекла. Она возрастает по мере снижения последнего.

Помимо активности сплавов, большое влияние на процесс газо - выделения оказывает крупность ферросплавов. Дело в том, что ре­акция между жидким стеклом и порошком ферросплава протекает на поверхности их контакта. Поэтому, чем мельче ферросплав, тем больше величина поверхности и тем более активно протекает реак­ция взаимодействия.

Известно, что в некоторых случаях под действием влаги сплавы, содержащие в своем составе фосфор, выделяют обладающий специ­фическим запахом ядовитый фосфористый водород, который может вызвать отравление. Свойство высококремнистых сплавов разлагать­ся под действием влаги (в т. ч. и атмосферной) необходимо учиты­вать при организации хранения кускового и особенно измельченно­го сплава, обеспечивая тщательное вентилирование мест хранения.

Присутствие фосфора и в марганце также может привести к вы­делениям фосфористого водорода. Поэтому при организации хра­нения ферромарганца необходимо выполнять те же меры безопас­ности, что и при хранении ферросилиция. Значительно менее ак­тивными являются высокоуглеродистые сорта ферромарганца.

Взаимодействие с водой и растворами жидкого стекла металли­ческого "марганца и ферромарганца может быть представлено в об­щем виде уравнением Мп + 2Н20 = Мп(0Н)2 + Н2. Наличие при­месей кремния и алюминия активизирует реакцию. Взаимодейст­вие алюминия с растворами жидкого стекла может быть описано уравнением 2ROH + 2А1 + 2Н20 = 2RA102 + ЗН2.

С понижением модуля раствора реакции со всеми металлами и сплавами активизируются. Активность таких реакций зависит от состояния поверхности порошков и может быть снижена длитель­ным их выдерживанием или специальной обработкой.

Металлы, стойкие против воздействия щелочей, стойки и про­тив действия растворов жидких стекол — железо, хром, кобальт, никель, вольфрам. Малоактивны и сплавы железа с титаном, бо­ром, молибденом, ниобием, хромом.

Разрушительно действует на растворы жидкого стекла присут­ствие электролитов, например наличие в молибденовом порошке даже незначительного количества молибдата аммония, связанное с технологией получения данного порошка. Активно могут взаимо­действовать с растворами жидкого стскла измельченные минералы, руды и концентраты. Следует учитывать рост активности свежеиз - мельченных порошковых материалов, у которых нарушены меж - кристаллические и межмолекулярные связи, что можно наблюдать по ярко выраженной щелочной реакции дистиллированной воды, в которую помещен, например, свежеизмельченный мрамор.

Взаимодействие углекислоты воздуха с растворами жидкого стекла может протекать по схеме CC^ + I^O-mSiC^-t^C^ R2C03 + mSi02 ■ Н20. С ростом модуля жидкого стекла ускоряется процесс его разрушения.

Взаимодействие может быть вызвано также наличием следов различных активных технологических добавок, применяемых в процессе обработки материалов. Например, при использовании концентратов, полученных флотационной обработкой, разрушаю­щее действие на растворы жидкого стекла могут оказать следы флотореагентов.

Изложенное показывает, что одной из мер стабилизации про­цесса изготовления электродов является применение оптимально измельченных и выдержанных материалов, а также контроль их качества.

Мороженое – это сладкое замороженное лакомство, производимое на основе молочных продуктов (или же жиров и белков), с внесением различных добавок. Производят мороженое закаленное и мягкое. Как правило, первое продается в …

На работников электродных производств распространяются следующие технические нормативы: • «Санитарные правила для предприятий по производству сва­рочных материалов» № 1451-76 от 05 августа 1976 года, утверж­денные Заместителем Главного Государственного санитарного врача …

Специфические требования по охране труда предъявляют при проведении сварочных работ, в том числе при сертификатных ис­пытаниях электродов [130-134J. Основными опасными и видны­ми производственными факторами при ручной дуговой сварке по­крытыми электродами …

msd.com.ua

Взаимодействие растворов жидкого стекла с компонентами электродных покрытий

Следствием химической активности жидкого стекла является его взаимодействие с многими материалами, применяемыми в ка­честве компонентов электродных покрытий. Мерой химической активности может служить значение pH, зависящее от концентра­ции ионов водорода. Однако практическое определение величины pH в среде жидкого стекла затруднено в связи с налипанием на регистрирующие элементы измеряющего прибора коллоидных частиц жидкого стекла.

Практикой работы МОСЗ установлено, что относительной ме­рой химической активности испытуемого раствора жидкого стекла может служить количество газа, выделяющегося при взаимодейст­вии его с навеской ферросилиция марки ФС45, принятого за эта­лон. Для этой цели свежеизмельченный ферросилиций, прошедший через сито № 0315 и оставшийся на сите № 02 (-315+02), в количе­стве 5 г насыпают в пробирку и заливают 10 см3 испытуемого жид­кого стекла. Ферросилиций тщательно перемешивают с жидким стеклом, после чего пробирку плотно закрывают пробкой со встав­ленной в нее стеклянной трубкой с резиновым шлангом. Пробирку помещают в термостат, предварительно нагретый до температуры 80 °С. Свободный конец резинового шланга подводят под бюретку, заполненную водой. В результате взаимодействия кремния ферро­силиция с щелочью жидкого стекла протекает реакция с выделени­ем водорода: Si + 2NaOH + Н20 = Na2Si03 + 2Н2. Выделяющийся водород собирается в бюретке. Активность жидкого стекла оценива­ют количеством газа, выделяющегося в течение 10 мин при 80 °С.

Следует еще раз отметить, что определение химической актив­ности жидкого стекла носит относительный характер, так как коли­чество выделенного водорода зависит не только от активности жидкого стекла, но также от активности ферросилиция, принятого в качестве эталона.

При эталонном жидком стекле может быть определена относи­тельная активность порошков компонентов покрытий.

В результате взаимодействия жидкого стекла с материалами покрытий электродов обмазочные массы теряют пластичность, за­трудняется или становится невозможной опрессовка электродов; покрытие поражается трещинами, становится хрупким, а иногда и вспухает. В процессе сушки и прокалки на покрытии электродов также возможно появление выколов и других дефектов. Степень взаимодействия зависит от состава и характеристик растворов жидкого стекла, для порошкообразных материалов — от их состава, крупности и состояния поверхности, а для ряда материалов, в т. ч. карбонатов, — от их минералогического происхождения. Во всех случаях степень взаимодействия растет с увеличением температу­ры и времени. Из применяемых в производстве ферросплавов и ме­таллических порошков, кроме ферросилиция, активны алюминий, малоуглеродистый ферромарганец и металлический марганец, при взаимодействии с которыми могут, как и с ферросилицием, проте­кать реакции с выделением водорода. И все же наиболее высокой активностью в среде жидкого стекла обладает ферросилиций, именно по этой причине он выбран в качестве эталонного материа­ла в методике определения активности жидкого стекла.

Поскольку на железо и его силицид (FeSi) растворы едких ще­лочей не действуют, взаимодействие происходит лишь с кремнием.

Например, содержание в 45%-м ферросилиции свободного крем­ния, не вступившего в соединение с железом, составляет около 5%. При прочих равных условиях большей активностью будет обладать ферросилиций, содержащий большее количество свободного крем­ния. По этой причине ферросилиций марки ФС 75 не может быть использован для производства электродов. Для одного и того же сплава степень взаимодействия определяет модуль раствора жид­кого стекла. Она возрастает по мере снижения последнего.

Помимо активности сплавов, большое влияние на процесс газо — выделения оказывает крупность ферросплавов. Дело в том, что ре­акция между жидким стеклом и порошком ферросплава протекает на поверхности их контакта. Поэтому, чем мельче ферросплав, тем больше величина поверхности и тем более активно протекает реак­ция взаимодействия.

Известно, что в некоторых случаях под действием влаги сплавы, содержащие в своем составе фосфор, выделяют обладающий специ­фическим запахом ядовитый фосфористый водород, который может вызвать отравление. Свойство высококремнистых сплавов разлагать­ся под действием влаги (в т. ч. и атмосферной) необходимо учиты­вать при организации хранения кускового и особенно измельченно­го сплава, обеспечивая тщательное вентилирование мест хранения.

Присутствие фосфора и в марганце также может привести к вы­делениям фосфористого водорода. Поэтому при организации хра­нения ферромарганца необходимо выполнять те же меры безопас­ности, что и при хранении ферросилиция. Значительно менее ак­тивными являются высокоуглеродистые сорта ферромарганца.

Взаимодействие с водой и растворами жидкого стекла металли­ческого "марганца и ферромарганца может быть представлено в об­щем виде уравнением Мп + 2Н20 = Мп(0Н)2 + Н2. Наличие при­месей кремния и алюминия активизирует реакцию. Взаимодейст­вие алюминия с растворами жидкого стекла может быть описано уравнением 2ROH + 2А1 + 2Н20 = 2RA102 + ЗН2.

С понижением модуля раствора реакции со всеми металлами и сплавами активизируются. Активность таких реакций зависит от состояния поверхности порошков и может быть снижена длитель­ным их выдерживанием или специальной обработкой.

Металлы, стойкие против воздействия щелочей, стойки и про­тив действия растворов жидких стекол — железо, хром, кобальт, никель, вольфрам. Малоактивны и сплавы железа с титаном, бо­ром, молибденом, ниобием, хромом.

Разрушительно действует на растворы жидкого стекла присут­ствие электролитов, например наличие в молибденовом порошке даже незначительного количества молибдата аммония, связанное с технологией получения данного порошка. Активно могут взаимо­действовать с растворами жидкого стскла измельченные минералы, руды и концентраты. Следует учитывать рост активности свежеиз — мельченных порошковых материалов, у которых нарушены меж — кристаллические и межмолекулярные связи, что можно наблюдать по ярко выраженной щелочной реакции дистиллированной воды, в которую помещен, например, свежеизмельченный мрамор.

Взаимодействие углекислоты воздуха с растворами жидкого стекла может протекать по схеме CC^ + I^O-mSiC^-t^C^ R2C03 + mSi02 ■ Н20. С ростом модуля жидкого стекла ускоряется процесс его разрушения.

Взаимодействие может быть вызвано также наличием следов различных активных технологических добавок, применяемых в процессе обработки материалов. Например, при использовании концентратов, полученных флотационной обработкой, разрушаю­щее действие на растворы жидкого стекла могут оказать следы флотореагентов.

Изложенное показывает, что одной из мер стабилизации про­цесса изготовления электродов является применение оптимально измельченных и выдержанных материалов, а также контроль их качества.

hssco.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *