矽酸鈉

矽酸鈉 -性質

矽酸鈉矽酸鈉

矽酸鈉俗稱水玻璃,液體矽酸鈉為無色、略帶色的透明或半透明粘稠狀液體。固體矽酸鈉為無色、略帶色的透明或半透明玻璃塊狀體。形態分為液體、固體、水淬三種。理論上稱這類物質為“膠體”。普通矽酸鈉為略帶淺藍色塊狀或顆粒狀固體,高溫高壓溶解後是略帶色的透明或半透明粘稠液體。
分子式為Na2O·mSiO2,石英砂和堿的配合比例即SiO2和Na2O的摩爾比決定著矽酸鈉的模數M,模數即顯示矽酸鈉的組成,又影響矽酸鈉的物理、化學性質,因此不同模數的矽酸鈉有著不同的用處。廣泛應用於普通鑄造、精密鑄造、造紙、陶瓷、粘土、選礦、高齡土、洗滌等眾多領域。

矽酸鈉 -技術指標

液體矽酸鈉的技術指標
二氧化矽(%)≥26.0≥29.2≥25.7
氧化鈉(%)≥8.2≥12.8≥10.2
波美度39.0-41.050.0-52.044.0-46.0
水不溶物(%)≤0.38≤0.36≤0.38
鐵(%)≤0.09≤0.08≤0.09
模數3.1-3.42.2-2.52.6-2.9
固體矽酸鈉的技術指標
模數(M)3.1~3.42.6~2.92.2~2.5
可溶固體(%)≥99≥99≥99
鐵(%)0.120.120.10

矽酸鈉 -主要用途

分子結構分子結構

水玻璃的用途非常廣泛,幾乎遍及國民經濟的各個部門。在化工系統被用來制造矽膠、白炭黑、沸石分子篩、偏矽酸鈉、矽溶膠、層矽及速溶粉狀泡花堿、矽酸鉀鈉等各種矽酸鹽類產品,是矽化合物的基本原料。在經濟發達國傢,以矽酸鈉為原料的深加工系列產品已發展到50餘種,有些已應用於高、精、尖科技領域;在輕工業中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料,也是水質軟化劑、助沉劑;在紡織工業中用於助染、漂白和漿紗;在機械行業中廣泛用於鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等;在建築行業中用於制造快幹水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等;在農業方面可制造矽素肥料;另外用作石油催化裂化的矽鋁催化劑、肥皂的填料、瓦楞紙的膠粘劑、金屬防腐劑、水軟化劑、洗滌劑助劑、耐火材料和陶瓷原料、紡織品的漂、染和漿料、礦山選礦、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制膠粘劑等。
1、塗刷材料表面,提高抗風化能力
水玻璃溶液塗刷或浸漬材料後,能滲入縫隙和孔隙中,固化的矽凝膠能堵塞毛細孔通道,提高材料的密度和強度,從而提高材料的抗風化能力。但水玻璃不得用來塗刷或浸漬石膏制品。因為水玻璃與石膏反應生成硫酸鈉(Na2SO4),在制品孔隙內結晶膨脹,導致石膏制品開裂破壞。
2、加固土壤
將水玻璃與氯化鈣溶液交替注入土壤中,兩種溶液迅速反應生成矽膠和矽酸鈣凝膠,起到膠結和填充孔隙的作用,使土壤的強度和承載能力提高。常用於粉土、砂土和填土的地基加固,稱為雙液注漿。
3、配制速凝防水劑
水玻璃可與多種礬配制成速凝防水劑,用於堵漏、填縫等局部搶修。這種多礬防水劑的凝結速度很快,一般為幾分鐘,其中四礬防水劑不超過1min,故工地上使用時必須做到即配即用。
多礬防水劑常用膽礬(硫酸銅,)、紅礬(重鉻酸鉀,K2Cr2O7)、明礬(也稱白礬,硫酸鋁鉀)、紫礬等四種礬。
4、配制耐酸膠凝、耐酸砂漿和耐酸混凝土
耐酸膠凝是用水玻璃和耐酸粉料(常用石英粉)配制而成。與耐酸砂漿和混凝土一樣,主要用於有耐酸要求的工程。如硫酸池等。
5、配制耐熱膠凝、耐熱砂漿和耐熱混凝土
水玻璃膠凝主要用於耐火材料的砌築和修補。水玻璃耐熱砂漿和混凝土主要用於高爐基礎和其他有耐熱要求的結構部位。
6、防腐工程應用
改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蝕重要材料,主要特性是耐酸、耐溫、密實抗滲、價格低廉、使用方便。可拌和成耐酸膠泥、耐酸沙漿和耐酸混凝土,適用於化工、冶金、電力、煤炭、紡織等部門各種結構的防腐蝕工程,是紡酸建築結構貯酸池、耐酸地坪、以及耐酸表面砌築的理想材料。

矽酸鈉 -制備方法

水玻璃通常采用石英粉(SiO2)加上純堿(Na2CO3),在1300~1400℃的高溫下煅燒生成固體,再在高溫或高溫高壓水中溶解,制得溶液狀水玻璃產品。
凝結固化
水玻璃在空氣中的凝結固化與石灰的凝結固化非常相似,主要通過碳化和脫水結晶固結兩個過程來實現。
隨著碳化反應的進行,矽膠含量增加,接著自由水分蒸發和矽膠脫水成固體SiO2而凝結硬化,其特點是:
1、速度慢。由於空氣中CO2濃度低,故碳化反應及整個凝結固化過程十分緩慢。
2、體積收縮。
3、強度低。

矽酸鈉 -安全性

危險性

健康危害:吸入本品蒸氣或霧對呼吸道粘膜有刺激和腐蝕性,可引起化學性肺炎。液體或霧對眼有強烈刺激性,可致結膜和角膜潰瘍。皮膚接觸液體可引起皮炎或灼傷。攝入本品液體腐蝕消化道,出現惡心、嘔吐、頭痛、虛弱及腎損害。
燃爆危險:本品不燃,具腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。

急救措施

皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

危險特性:未有特殊的燃燒爆炸特性。
有害燃燒產物:氧化矽。
滅火方法:本品不燃。消防人員必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上風向滅火。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。迅速切斷氣源,然後根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。

泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。盡可能切斷泄漏源。若是液體。小量泄漏:用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。若是固體,用潔凈的鏟子收集於幹燥、潔凈、有蓋的容器中。若大量泄漏,收集回收或運至廢物處理場所處置。