ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Водные растворы щелочных силикатов из "Растворимое и жидкое стекло" В настоящем разделе рассматриваются фазовые равновесия в системах МгО—5102—НгО, где М=Ь1, N3, К, причем основное внимание уделяется свойствам отдельных фаз и условиям их образования, так как, несмотря на химическое сходство катионов, фазовые диаграммы частных систем существенно различны. [c.21] Скорость достижения равновесия во всех рассматриваемых случаях сильно падает с понижением температуры, и поэтому высокотемпературные области (выше 100 °С) исследованы более полно, чем низкотемпературные. Системы с высоким содержанием кремнезема при комнатных температурах часто вообще не достигают равновесия и образуют множество метастабильных или термодинамически неравновесных состояний, многие из которых имеют практическую значимость. По этой причине высокомодульные системы рассматриваются здесь отдельно. Также выделены в самостоятельный раздел силикаты, производимые от органических оснований, ввиду их специфики, относительно недавнего, исследования и использования. [c.21] Так как технологические характеристики жидкого стекла тесно связаны со строением и физико-химическими свойствами растворов силикатов, последние также составляют отдельный раздел. [c.21] При 80 °С растворимость велика и Ма2510з составляет около 60% массы раствора, а при 350 °С падает до десятых долей процента. Интересно, что при высоких температурах на полибариче-ской фазовой диаграмме снова появляются гидратные формы, хотя при температуре 90 °С уже кристаллизовался безводный метасиликат натрия. Конечно, при высоких температурах молекулы воды, связанные только координационной связью с катионом или анионом, в кристаллогидратах донной фазы отсутствуют. С другой стороны, давление паров воды над раствором при температурах 200—300 °С велико, и в такой системе оказывается возможным существование гидратов силиката натрия с равновесным давлением водяного пара над ними не выше, чем над раствором. Некоторые наиболее известные гидросиликаты натрия, элементы их строения и ряд свойств сведены в табл. 4. [c.26] Помимо выделения кристаллических фаз, высокомодульные концентрированные системы способны к образованию аморфных стекловидных продуктов. Так, например, известно, что промышленные растворы силиката натрия (л 3) полностью затвердевают при хранении в закрытой таре в течение нескольких лет. [c.29] Таким образом, в системе НагО—510г—НгО кристаллические гидросиликаты могут иметь модуль от 0,5 в ортосиликате натрия ДО бесконечно большой величины в практически чистых кристаллических формах гидратированного кремнезема. При этом высококремнеземистые формы часто имеют переменный состав. [c.29] Для наглядности на рис. 21 представлено изменение давления пара и состава донной фазы в системе К2510з—ЗЮг.НгО при движении вдоль по изотермам рис. 20. [c.32] При понижении температуры фактором, определяющим стабильность фаз, будет усиливающийся гидролиз. Так, при 285 °С инвариантная точка, отвечающая сосуществованию моногидратов мета- и дисиликатов, отвечает модуль 1,13. При 200 °С она смещается до модуля 1,04, и стоит лишь незначительно снизить температуру, как этот модуль, отвечающий инвариантности, станет ниже 1,0, и метасиликат не может уже существовать в равновесии с раствором. Точно так же инвариантная точка равновесия K2Si20s-H20 и KHSi20s с раствором при понижении температуры смещается в сторону низких модулей, при 200 °С она отвечает модулю 1,66. Это означает, что при температурах ниже 200 С моногидрат дисиликата при растворении станет разлагаться. [c.33] Строение и свойства некоторых силикатов калия даны в табл. 7. [c.35] Силикаты калия, как и натриевые силикаты, способны к стекло-образованию в безводном и гидратированном состоянии. Безводные стекла могут быть гидратированы в той или иной степени без утраты стеклообразного состояния. Высокие степени гидратации характеризуются нарастанием пластичности и переходом в вязкие массы. С другой стороны, удаление влаги из растворов также позволяет получить стекловидные тела. По сравнению с натриевой системой, в соответственных состояниях стекла системы К2О—5Юг— Н2О характеризуются большей вязкостью и гигроскопичностью. Для калиевых стекол характерна также более высокая скорость растворения в воде. [c.35] Вернуться к основной статье