Растворимость кремнезема

Рассчитайте концентрацию силиката натрия, находящегося в растворенном состоянии в равновесии с аморфными частицами (удельная поверхность частиц 3-10 м /кг) гидрозоля кремнезема при 298 К. Растворимость кремнезема в равновесии с макрофазой при этой же температуре составляет 0,015% (масс.). Плотность частиц ЗЮг равна [c.181]

Как уже обсуждалось, интенсивно изучалось влияние примесей, в первую очередь алюминия, на растворимость кремнезема. Однако многие авторы ограничивались лишь исследованием скорости растворения. [c.105]

Растворимость гидроокиси кальция снижается с 1,13—1,30 г/л при 25° С до 0,1—0,15 г/л при 174,5° С, а растворимость кремнезема растет с повышением температуры. Для кварца в интервале температур 25—150° С растворимость составляет 0,006—0,010 г/л, а при 174,5° С равна 0,18 г/л. Аморфная кремне-кислота характеризуется значительно большей растворимостью при 174,5° С растворимость ее составляет 0,7—0,8 г/л. [c.109]

Подобным же образом Мартынова, Фурсенко и Попов [29] нашли, что при нагревании раствора, насыщенного растворимым кремнеземом, в области температур 263—364°С примерно одна треть кремнезема в паровой фазе представляла собой ди-кремневую кислоту, тогда как в области температур 151—223 °С кремнезем в парах был полностью мономерной кислотой. [c.24]

Растворимость кремнезема в основном растворе предотвращают путем добавления в него известняка, вследствие чего любой образующийся в растворе силикат превращается в практически нерастворимый силикат кальция [c.448]

Высокая температура обжига неизбежно будет вызывать образование ферритов и более высокое содержание кислотно растворимого кремнезема. [c.420]

Вернемся к поведению растворимого кремнезема в воде. Поверхность твердого кремнезема способствует процессу его быстрого осаждения в том случае, когда раствор сильно пересыщен п взят в ограниченном количестве, причем в результате взаимной конденсации мономера и низкомолекулярных полимеров образуются новые небольшие зародышевые частицы. Кремнезем осаждается также и на них до тех пор, пока не уменьшится пересыщение. [c.16]

Помимо 5102, вносимого в море пресной водой, дополнительный вклад растворимого кремнезема возникает от суспендированных коллоидных частиц глин и родственных минералов. Исследования показывают, что распространенные коллоидные силикаты, подобные глине, в достаточной степени растворяются в морской воде, образуя концентрации кремнезема до [c.25]

Для кварца тот же автор использовал 6 групп частиц различных размеров в интервале 0,007—1,3 мкм с удельными поверхностями от 33,6 до 1,7 м /г соответственно. Из концентрационной кривой растворимости кремнезема как функции времени были определены константы для приведенного выше уравнения [c.57]

Конечные концентрации растворимого кремнезема изменялись в диапазоне от 0,0011 до 0,0013 % в превосходном согласии со значением 0,0011 % для растворимости кварца [115]. [c.57]

Когда фазы кремнезема, отличающиеся от кварца и от аморфного кремнезема, суспендированы в воде, конечная концентрация растворимого кремнезема не является концентрацией насыщения, а представляет результат конкуренции между кремнеземом, попадающим в раствор в виде молекул 51 (ОН) 4, н молекулами 51 (ОН)4, повторно адсорбирующимися во всевозрастающей степени на поверхности твердого образца и блокирующими дальнейший процесс растворения. Таким образом, получаемая предельная концентрация зависит от величины поверхности твердого образца, подвергаемой действию раствора, и отнесена к единице объема раствора. [c.58]

Необъяснимое до сих пор явление наблюдалось Бауманом [151]. Если очищенный порошок кварца многократно суспендировался в буферном растворе при pH 8,5 с концентрацией растворимого кремнезема 0,0088 %, то кремнезем адсорбировался на поверхности кварца до тех пор, пока не образовывалось несколько монослоев (рис. 1.5а и 1.56). Скорость адсорбции возрастала с повышением pH от 3 до 9 и была пропорциональна второй или третьей степени от значения исходной концентрации с увеличением степени покрытия поверхности она уменьшалась. Изучение кинетики процесса показывает, что растворимый кремнезем удерживается на поверхности не физическими, а химическими связями. В процессе семи повторных 40-суточных экспериментов по выдерживанию порошка кварца с исходной концентрацией растворенного кремнезема 0,0088 % в растворе (при условии замены каждый раз раствора на свежий) адсорбция на порошке кварца продолжалась вплоть до осаждения четырех монослоев. Адсорбированный кремнезем не являлся обычным кристаллическим кварцем, поскольку был способен растворяться быстрее, чем кварц. Тем не менее такой кремнезем имел гораздо меньшую растворимость по сравнению с аморфным кремнеземом, так как продолжал осаждаться из раствора с концентрацией растворимого кремнезема менее [c.59]

Рис, 1,5а, Концентрация растворимого кремнезема в растворе после контактирования раствора с поверхностью кварца в течение указанного на рисунке времени при 25 °С, (Данные Баумана [151]). [c.60]

Рис. 1,5в, Концентрация растворимого кремнезема, находящегося в растворе в равновесии с монослоями адсорбированного кремнезема при 25 С. (Данные Баумана [151]).

Однако это не должно влиять на конечную равновесную растворимость кремнезема. [c.64]

Увеличение суммарного содержания растворимого кремнезема может происходить вследствие достижения следующего равновесия (при допущении, что концентрация Si(0H)4 в растворе с увеличением pH не изменяется) [c.72]

Константа химического равновесия, подсчитанная из рассмотренных данных по растворимости, находится в разумном согласии с величиной, которую определили Роллер и Эрвин [23] при изучении ассоциации силикат-ионов в системе СаО—ЗЮг— НгО. При 30°С эти авторы нашли значение константы, равное 1,5-10 . Таким образом, ясно, что растворимость кремнезема возрастает при высоких значениях pH вследствие образования силикат-иона, помимо имеющегося в растворе мономера Si(0H)4. [c.72]

Когда константа диссоциации и растворимость неизвестны, как, например, при некоторых необычных значениях pH, из данных по величине pH и суммарному количеству растворимого кремнезема можно легко подсчитать концентрацию ионов и растворимость [114]. Растворимый кремнезем включает в себя обе разновидности — и мономер 51 (ОН)4, и ионную форму, которые определяются по реакции с молибденовой кислотой. В общих чертах этот метод можно представить следующим образом Пусть 5]—общая концентрация растворимого кремнезема при рН1 [c.73]

Поведение поликремневых кислот, коллоидного кремнезема и гелей нельзя понять, не принимая во внимание тот факт, что растворимость кремнезема повышается, когда поверхность частиц кремнезема выпукла, и понижается, если она вогнута. Радиус кривизны поверхности имеет определенное значение чем [c.74]

Ион кальция не оказывает действия на растворимость кремнезема вплоть до pH 9,5, когда уже начинает образовываться силикат кальция [192]. [c.84]

Что касается воздействия гидроксил-иона, то невозможно понять, как он мог катализировать растворение стишовита, в котором атом кремния уже достиг своего максимального координационного числа. Нет убедительных данных, показываюш,их влияние pH на скорость растворения стишовита, но интересно, что при pH 8,4 он растворяется примерно с той же скоростью, что и кварцевое стекло, если сравнивать равные по величине площадки на поверхностях, подвергавшихся действию раствора. Более того, стишовит продолжал растворяться после того, как был пройден уровень насыщения кварцевого стекла или аморфного кремнезема. Концентрация растворимого кремнезема в случае стишовита может достигать значения 0,0190 %, при котором для других видов кремнезема уже происходит образование коллоидных частиц, являющихся зародышами конденсации [139]. Похоже, что стишовит представляет собой гидролитически нестабильную форму и в конечном счете должен полностью распадаться до аморфного кремнезема. Оказывает ли величина pH влияние на скорость гидролиза стишовита, остается неизвестным. [c.93]

В интервале pH 2—9 Бауман выделил область от 3 до 6, где скорость растворения пропорциональна концентрации ионов ОН , тогда как вне этой области скорость зависела от pH в меньшей степени (рис. 1.12). Проанализировав общую форму кривой, Бауман предположил, что при низком значении pH кремнезем становится катионом. Однако это не было подтверждено кислотно-основным титрованием растворимого кремнезема соляной кислотой. Более правдоподобно, что в области pH 2—О наблюдается каталитическое действие иона Н+, появление которого в этой области вполне закономерно. С другой стороны, при рН>6 ограничивать общую скорость растворения кремнезема может либо скорость диффузии, либо скорость десорбции кремневой кислоты с поверхности образца. [c.95]

Удаление кремнезема из воды будет рассматриваться здесь с точки зрения понижения его содержания независимо от способов удаления, которыми могут быть отложение, адсорбция или выпадение осадков. С другой стороны, осаждение включает в себя образование твердого кремнезема либо в виде слоя на твердой поверхности, либо в виде кристаллов. Однако осаждение растворимого кремнезема на частицах, остающихся в воде в виде золя, рассматривается отдельно в гл. 3 и 4 биогенное удаление кремнезема и отложение в живых организмах рассматривается в гл. 7. [c.109]

Низкая степень пересыщения может быть достигнута и в отсутствие гидроксидов металлов [2446]. Кристалл кварца размалывали до получения частиц размером менее 6 мкм и встряхивали затем порошок в морской воде при концентрации солей 0,5 % и температуре 20°С в течение почти 3 лет. За это время концентрация растворенного кремнезема установилась на уровне 0,00044 + 0,00003 % и произошло образование новых кристаллов кварца микронных размеров. В морской воде никакого пересыщения кремнезема не наблюдалось. Концентрация растворимого кремнезема возрастала до 0,0003 °/о в течение одного месяца и до 0,00044 % за один год при поддержании постоянным pH 8,1. Было сделано предположение, что кремнезем не осаждался на уже имеющихся поверхностях кварца, поскольку они были покрыты органическими или неорганическими загрязнениями, например оксидом железа. Присутствие следов железа или алюминия в системе могло бы также разъяснить вопрос, почему наблюдаемая растворимость до некоторой степени ниже значения 0,00095 %, которое следует ожидать при экстраполяции данных Ван Лира до 20" С (см. рис. 1.4). Как было показано [37, 38], присутствие следов оксида алюминия понижает равновесную растворимость кремнезема. [c.111]

Попутно заметим, что в присутствии твердого кремнезема в равновесном растворе не могут находиться более крупные частииы, чем мономеры или, возможно, димеры кремниевой кислоты. В щелочных растворах, в том числе и аммиачных, растворимость кремнезема резко увеличивается. Ясно, что с течением времени в растворе аммиаката меди, в котором находится силикагель, накапливается растворенная кремниевая кислота, т. е. мономеры Н2310з. Выделение большого количества гидроокиси аммония в порах силикагеля в реакции (П) ускоряет его растворение. [c.221]

Растворимость минералов в воде зависит от температуры, а газов — и от давления. Кроме того, она зависит от содержания других примесей в воде. Так, растворимость известняка СаСОз в воде, насыщенной СО2, повышается примерно в 8 раз, а растворимость кремнезема 8102, напротив, резко уменьшается (в 30 раз). [c.80]

Концентрации кремнезема 0,0002 % достигались при по-гру кении в разбавленный солевой раствор слюды и каолина, при растворении монтмориллонита они составляли до 0,0015 % [36]. Когда морская вода обогащалась растворимым кремнеземом до 0,0025 %, то при отсутствии подобных минералов в воде концентрация сохранялась на одном уровне в течение года. Однако при введении в раствор минералов кремнезем удалялся из раствора и концентрация падала до уровня 0,0002—0,0015 °/о, т. е. до концентрации, получаемой при растворении минералов. Так как океанические воды, как показали многочисленные измерения, содержат 0,0002—0,0010 % 5102, то весьма вероятно, что это значение представляет собой равновесную растворимость коллоидного алюмосиликата в суспензии. Экспериментально доказано, что чистый аморфный кремнезем, растворенный в воде, дает концентрацию 0,0100—0,011 7о монокремневой кислоты, однако в присутствии многозарядных катионов металлов (железа, алюминия и др.) образуются коллоидные силикаты со значительно более низкой концентрацией монокремневой кислоты. Айлер [37] показал, что добавка катиона алюминия снижает растворимость аморфного кремнезема приблизительно от 0,0110 до менее чем 0,0010 % [c.25]

К раствору монокремневой кислоты с концентрацией 0,02 % 8 (ОН)4 замедляет процесс полимеризации. Вероятно, в этом случае образуется коллоидный комплекс, который вызывает реакцию, подобную реакции мономера с сильнокислым молиб-датным реактивом. Очень низкая концентрация растворимого кремнезема также вызывает осаждение оксида алюминия. [c.26]

В 1954 г. [132] были проведены измерения растворимости кварца, тридимита, кристобалита и кварцевого стекла как в жидкой, так и в паровой фазах воды вплоть до давления 480 бар и температуры 470°С. Повышение растворимости кварца с увеличением давления и температуры вплоть до 600°С, отмечено в работах [30, 133]. Изучение растворимости кварца в воде и в солевых и щелочных растворах в условиях вплоть до 900°С и 6 килобар [134] показало, что растворимость лишь немного понижалась в присутствии соли, но прямо пропорционально увеличивалась при добавлении основания. В трех статьях Китахары [135] описывается растворимость кварца в гидротермальных условиях, причем особое внимание обращено на сверхкритические условия вплоть до 500°С и 900 бар. Теплота растворения кварца, подсчитанная из данных по его растворимости, оказалась равной 7,8 ккал/моль. В 1965 г. был опубликован обзор [30] по растворимости кремнезема в воде и в ее парах, в котором собраны данные, полученные на основании более чем 1000 экспериментов, выполненных при температурах до 650°С и давлениях до 300 кг/см . Это позволило построить полную диаграмму растворимости. В подтверждение более ранних работ показано, что растворимость кремнезема повышается с возрастанием плотности воды или ее пара, достигая максимума, вблизи критической точки. Термодинамические свойства и растворимость кварца вплоть до температуры 600°С и давления 5 кбар обобщены Хегелсоном [136]. [c.52]

Для измерения растворимости кремнезема в воде Штобер [138] выбрал стандартный буферный солевой раствор (раствор Рингера). Этот раствор содержит 0,9% Na l, ускоряющего установление равновесия, но не оказывающего влияния на растворимость, и 0,1 % NaH Oa, оказывающего буферное действие при pH 8,4, т. е. в том случае, когда происходит наиболее быстрое растворение без заметного образования силикат-ионов, которые могли бы возникнуть при более высоких значениях pH. [c.53]

Растворение других кристаллических фаз, а именно кристобалита, коэсита, тридимита и стишовита, с повышением концентрации Si (ОН) 4 сопровождается его адсорбцией на указанных кристаллических поверхностях, что затормаживает дальнейшее растворение. Таким образом, конечная концентрация растворимого кремнезема в растворе зависит от относительных скоростей растворения и адсорбции и может достигать граничного значения растворимости аморфного кремнезема. [c.54]

Бауман предположил, что истинная растворимость кварца ложет быть даже меньшей чем 0,0011 %. По его мнению, растворение кварца прекращается при достижении концентрации растворимого кремнезема 0,0011 % в результате того, что при )той концентрации на поверхности кварца достаточно адсор-зированных молекул 81 (ОН)4, чтобы прекратить процесс растворения при 25°С. С другой стороны, величина 0,0011 % представляет собой значение растворимости, экстраполированное из данных, полученных при более высоких температурах, когда, <ак известно, достигается истинная равновесная растворимость, а кристаллы кварца растут в пересыщенном растворе. [c.61]

Согласно Бауману [154], в том случае, когда аморфный порошок кремнезема (аэросил) помещается в воду при 25°С, приближение к состоянию равновесия различно при высоких и низких значенияих pH. При pH<7 концентрация растворимого кремнезема повышается в течение нескольких суток и асимптотически приближается к конечному значению растворимости. При pH > 7 концентрация кремнезема быстро возрастает в те-чечение первых суток, образуя пересыщенный раствор, например 0,0155 % при pH 9. Затем в течение 3—4 сут концентрация падает до значения растворимости, типичной для данной величины pH и типа кремнезема, например до 0,0125 % [c.64]

Вследствие быстрого понижения растворимости кремнезема ири охлаждении отбор ироб в таких эксиериментах представлял проблему. Фурнье и Рове [164в] разработали улучшенные сио-собы быстрого охлаждения и разбавления образцов растворов, в которых равновесие достигалось ири высоких температурах и давлениях в автоклаве. Данные этих авторов выражаются уравнением [c.69]

Гото [167а] измерил действие, оказываемое величиной pH на растворимость кремнезема в интервале температур О—200°С (рис. 1.7). [c.73]

Процесс слип ния соседнг.х частиц кремнезема с образованием агрегированной структуры геля либо в результате самопроизвольного протекания процесса, либо за счет добавления растворимого кремнезема, который осаждается в точках контакта мел<ду частицами, рассмотрен в работе 168]. Этот вопрос обс Лчдается ннж е в 1 л. 5. [c.75]

Эти наблюдения четко выявляют то положение, что при любой попытке измерить растворимость кремнезема в форме крупнозернистых частпц, когда площадь его поверхности в рассматриваемой системе довольно мала, очень трудно получить точное значение растворимости, если только надежно не исключены из системы следы алюминия и других металлов, могущих образовать нерастворимые силикаты. [c.82]

Боэм и Шнайдер [185] изучали адсорбцию оксида алюминия на поверхности пирогенного кремнезема. Это осуществлялось в процессе суспендирования такого кремнезема в разбавленном растворе хлорида алюминия с добавлением достаточного количества NaOH, чтобы нейтрализовать хлорид на две трети с образованием основного хлорида алюминия. Поверхность кремнезема адсорбировала один атом А1 на одну группу SiOH, а растворимость кремнезема падала от 0,0123 до 0,0006 %. [c.84]

Растворимость кремнезема в расплавах Na l и КС в атмосфере аргона измерялась в работе [210] при температуре 900— 1100°С. Значения растворимости соответственно были равны 0,00018 и 0,00017 % при 900°С и повышались всего в 1,5 раза при 1100°С. Без сомнения, важной была необходимость исключения кислорода и влаги, которые способны быстро окислять эти соли до щелочей, могущих вступать во взаимодействие с кремнеземом. [c.90]

Гидроксил-ион представляется единственным в своем роде атализатором в щелочных растворах, как и плавиковая кисло-а — в кислых. Структура аморфного кремнезема имеет даже олее открытое расположение атомов, чем у близкого ему кри-таллического кристобалита. Имеющиеся на поверхности аморф-ого кремнезема расстояния между атомами кислорода доста-очно велики для того, чтобы разместить гидроксил-ионы. Та-ая поверхность, следовательно, несет ионный заряд и, как от-[ечалось, постоянно обменивается кремнеземом с раствором,. е. находится с ним в состоянии динамического равновесия. 1а первом этапе происходит адсорбция иона ОН , после чего оверхностный атом кремния переходит в раствор в виде сили- ат-иона. Если pH заметно ниже 11, то такой силикат-ион гид-олизуется с образованием молекул растворимого кремнезема И(0Н)4 и ионов ОН , затем процесс повторяется снова (см. 1ис. 1.11). Несомненно, плавиковая кислота действует подоб-[ым же образом, только на первом этапе на поверхности будет емосорбироваться ион Е , который по размеру близок к иону )Н- [c.91]

На основании данных Гото, суммированных в работе [2166], установлено, что для частиц коллоидного кремнезема различных размеров при концентрации кремнезема 20 мг/л в 0,12 н. растворе НС1, содержащем 300 мг ионов F в 1 л при 25°С, начальная скорость растворения может быть выражена в процентах перешедшего за 1 мин в раствор растворимого кремнезема, отнесенных к начальной массе SiOa (в миллиграммах). Наблюдаемая экспериментально взаимосвязь между скоростью раство- [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология