Гидраты кремнезема

Гомологический ряд поликремниевых кислот. Исходя из приведенных выше соображений, можно было предполагать, что различные виды гидрата кремнезема, имеющие одинаковую плотность, относятся к одному и тому же гомологическому ряду поликремниевых кислот [5102]а-Н0Н. Данная формула отражает тот факт, что остов гидрата кремнезема, например силикагеля, построен из тетраэдрических структурных единиц (I) и несет на своей поверхности гидроксильные группы (И) [c.186]

Гидраты кремнезема широко распространены в природе. [c.43]

Аморфный-кремнезем (водный и безводный) встречается в природе в виде различных минералов и может быть получен искусственно. К природным гидратам кремнезема относятся минералы группы опала обш,его состава ЗЮг пНгО. Одной иа р нови л ногтей искусственного аморфного кремнезема является силикагель, получаемый обезвоживанием геля кремниевых кислот. [c.97]

Коллоиды. Рассмотренная в предыдущем параграфе кремневая кислота является типичным представителем веществ, характеризующихся тенденцией к образованию коллоидных растворов. Поэтому при ее выделении из солей в осадок обычно выпадает лишь часть полученного гидрата кремнезема. Изменяя концентрации растворов, можно подобрать такие условия, при которых осадок совсем не образуется, а вся кремневая кислота остается в коллоидно-растворенном состоянии. Как уже отмечалось ранее (V 1), по размерам распределенных частиц коллоидные растворы располагаются между взвесями, с одной стороны, и молекулярными растворами, — с другой. Грубо говоря, областью коллоидного состояния вещества можно считать размеры частиц от 1 до 100 ммк. При увеличении в миллион раз молекулы представились бы нам в виде более или менее крупных точек, частицы тонких взвесей приобрели бы размеры большого яблока, а вся промежуточная область величин дала бы различные градации коллоидного дробления вещества.2 [c.607]

Менделеев отметил также способность пылевидных веществ вести себя при некоторых условиях подобно текучей жидкости. В Основах химии он писал ... гидраты кремнезема при слабом краснокалильном жаре теряют совершенно содержащуюся в них воду и оставляют чрезвычайно мелкую, совершенно аморфную массу 8102 она характеризуется такой рыхлостью, что от легкого дуновения огромная масса его поднимается на воздухе в виде дыма. В сосуде, наполненном таким порошкообразным, безводным кремнеземом, массу его можно переливать подобно жидкости, принимающей горизонтальную поверхность . [c.201]

ЛИШЬ часть полученного гидрата кремнезема. Соответственно, изменяя концентрации растворов, можно подобрать такие условия, при которых осадок совсем не образуется, а вся кремневая кислота остается в коллоидально-растворенном состоянии. [c.329]

В момент затвердевания такие гели еще содержат много воды, но из-за очень малого размера пор давление паров в них много ниже давления жидкой воды с открытой поверхностью. Как отмечалось в предыдущем разделе, такие гидратированные кремнеземы в некоторых случаях, по-видимому, обнаруживают ступенчатое изменение содержания воды, как если бы присутствовали определенные гидраты кремнезема. [c.70]

Принимая во внимание неустойчивость структур кремнезема в воде, особенно при 100°, когда водородные связи доводятся до минимума, или в щелочных суспензиях, становится ясным, что условия приготовления и сущки гидратов кремнезема оказывают влияние на их структуру. Преобладающее количество доказательств говорит за то, что определенные соединения гидратированного кремнезема могут существовать. Но, если кремнезем не имеет жесткой кристаллической кремнекислородной структуры, унаследованной из кристаллического силиката, который был использован для его приготовления, то он не сохранит свою структуру при высушивании. [c.154]

Кизельгур (инфузорная земля) — пористая горная порода, состоящая главным образом из гидратов кремнезема обладает значительной твердостью и высокой кислотостойкостью. [c.150]

Работа в лаборатории Коновалова продолжалась несколько лет. В течение этого периода Михаил Степанович исследовал динамическим методом упругость пара гидратов кремнезема и многих кристаллогидратов. Много труда отняло также изучение бинарных смесей аминов с водой. В результате этого исследования появилась статья Об отношении аммиака к солям в водном растворе , опубликованная Коноваловым в Журнале Русского физико-химического общества (1899). Работы, выполненные Вревским в этот период, были доложены Коноваловым в заседании Русского физикохимического общества. [c.6]

Взаимодействие гидратов и способность их образовать соли может служить к определению характера таких гидратов, которые нерастворимы в воде. Положим, дан гидрат неизвестного характера и он нерастворим в воде, следовательно, его реакцию ва лакмус испытать невозможно тогда его смешивают с водою и к такой смеси прибавляют кислоты, напр., серной или какой-либо другой. Если взятый гидрат был основной, то произойдет или непосредственно, или при нагревании взаимодействие и образуется соль. В некоторых случаях такая образующаяся соль растворяется в воде и чрез это можно уже тотчас видеть, что произошло соединение нерастворимого основного гидрата с кислотою, а в результате получилась растворимая соль. В тех же случаях, когда соль нерастворима, вода теряет кислотную реакцию. Так можно узнать основные свойства гидратов окиси меди, свинца и т. п. Если кислоты ве действуют (ни при какой температуре) на взятый нерастворимый гидрат, то он не имеет явно основного свойства, и потому необходимо испытать, не представляет ли он характера кислотного гидрата. Для этого берут вместо кислоты щелочь и наблюдают, не происходит ли при этом растворения, не исчезает ли (вполне или отчасти) щелочная реакция после прибавления щелочи. Таким, напр., образом можно доказать, что гидрат кремнезема есть кислота, потому что он растворяется в щелочах, но нерастворим в кислотах. Если имеют дело с промежуточным гидратом нерастворимым в воде, то нередко замечают взаимодействие и с кислотою, и со щелочью. Таков, напр., гидрат глинозема растворяется и в едком кали, и в серной кислоте. [c.455]

Безводный кремнезем 510 известен не только в состоянии горного хрусталя и кварца, имеющих уд. вес 2,6, но еще в особой форме, с несколько иными химическими и физическими свойствами. Эго другое видоизменение кремнезема имеет уд. вес 2,2 и получается сплавлением горного хрусталя и чрез прокаливание гидратов кремнезема. Гидраты кремнезема при слабом краснокалильном жаре теряют совершенно содержащуюся в них воду и оставляют чрезвычайно мелкую, совершенно аморфную массу 5Ю (легко отмучивается водою, но трудно смачивается) она характеризуется такою рыхлостью, что от легкого дуновения огромная масса его поднимается на воздух в виде дыма. В сосуде, наполненном таким порошкообразным, безводным кремнеземом, массу его можно переливать подобно жидкости, принимающей горизонтальную поверхность, В жару печей этот безводный кремнезем, как и кварц, не плавится, но в пламени гремучего газа [c.140]

Большая устойчивость связи Si—О налагает свой отпечаток на всю химию кремния. В противоположность углероду, для которого единственной гидратной формой высшего окисла является угольная J н лoтa, для кремния известен ряд производных от самых различных гидратов кремнезема. Само многообразие этих производных — природных силикатов — обусловлено именно прочностью связи Si—О—Si, играющей в химии кремния такую же основную роль, как связь С—С в органической химии. На современном этапе своего развития неорганическая химия кремния находится еще в зачаточном состоянии. Впоследствии она, вероятно, выделится в отдельную область, настолько же важную для геологии, насколько важна органическая химия для биологии. [c.607]

Кристаллический силикат Na2Si03-4H20 образует другую форму кремнезема. Его обработка осушенным газообразным НС1 при —25°С приводит к образованию фиксированных структур гидратов кремнезема. По мере того как полученный продукт высушивался в вакууме при постепенном повышении температуры, получались гидраты с содержанием 2,0, 1,5 и 1,0 моль Н2О на 1 моль Si02. При 90°С кремнезем становился безводным [79]. [c.35]

Природными гидратами кремнезема общего состава 3102-/гН20, имеющими аморфное или скрытокристаллическое строение, являются опалы (гиалит, гидрофан, благородный опал), опаловые горные 1Породы (нейзерит, кремнистый туф, трепел, кизельгур, диатомовая земля, инфузорная земля, опока). [c.179]

Юэлл и Инсли также синтезировали каолинит в гидротермальных условиях, нагревая до температуры 310°С совместно осажденные гели гидратов кремнезема и глинозема. Если температура опыта повышалась до 345—365°С, то выпадал диккит, при 350—390°С образовывались характерные сферолиты бейделлита. Последний выкристаллизовывался также из каолинита при температуре 390°С или из смеси у-глинозем, либо бёмита с кварцевым стеклом, или водным гелем кремнекислоты при температуре 350—390°С. Чистый >-глинозем превращается при 350°С в бёмит, а гель кремнекислоты — в кристобалит кварцевое стекло, однако, не изменяется. Небольшая примесь соды к водному гелю облегчает гидротермальную реакцию. Из смеси геля кремнекислоты с гидроокисью железа при 340—350°С образовывались гематит и нонтронит. Кианит, андалузит, фибролит (силлиманит), муллит или пирофиллит при нагревании в-гидротермальных условиях при 350°С в течение десяти часов оставались, по-видимому, неизмененными. [c.604]

Чермак, ставя чисто химические опыты по разложению цеолитов кислотами, имел целью установить соответствие между молекулярным составом исходного материала и специфической природой образующихся из него силикагелей (см. А. П1, 178). Мурата разработал правила для корреляции химического состава цеолитов со структурным типом силикатов и их изменений под действием кислот. Цеолиты желатинируются пря условии соблюдения некоторых химических условий например, для цеолитов с трехмерной каркасной структурой существует в этом случае предел отношения ионов алюминия к ионам кремния. Он должен быть, по крайней мере, равен 2 3, чтобы получались желатинированные остаточные силикагели иначе продукт реакции превратится в порошкообразный нерастворимый гидрат кремнезема. О соответствующих правилах для безводных силикатов см. А. 111, 179. [c.671]

Минерало-оптическое исследование реакций, сопровождающих разложение особо чистого фолерита (диккита) с таблитчатыми кристаллами диаметром-около 30 (х, принадлежит Шпангенбергу . Начиная с 430°С под микроскопом был обнаружен процесс-дегидра-тации 8. При значительно более высоких температурах от общего количества воды осталось около 3% этот остаток был медленно удален при температуре выше 800°С. Шпангенберг описал дегидратацию псевдоморфоз по диккиту (весьма неточно названных метанакритом ). С увеличением потери воды средняя величина показателя преломления продуктов дегидратации постепенно понижается. Глинозем можно выщелочить соляной кислотой, причем будут образовываться совершенные кристаллохимические псевдоморфозы кремнезема по метакаолину (см. С. II, 60 и ниже и 76). У оставшегося гидрата кремнезема все еще сохранится таблит- [c.736]

W. Jander, R. Fran ke [596], 247, 1941, 180—184. В качестве особого преимущества этого метода подчеркивается удовлетворительное отделение свободной извести от основных силикатов кальция и гидратов кремнезема. [c.796]

Против теории Ле-Шателье возражали Михаэ-лис и Амбронн а также Родт Они утверждали, что, согласно их наблюдениям, при твердении существенное значение должны иметь коллоидно-химические процессы. По мнению Михаэлиса, гидросиликаты, образовавщиеся при реакциях гидратации, не кристаллизуются, и их состав не определяется точным стехиометрическим со-отнощением образуются смещанные гели, которые содержат гидраты кремнезема, глинозема и окиси железа, адсорбирующие гидрат окиси кальция. Михаэлис полагал, что процесс твердения представляет собой взаимодействие коллоидных смешанных гелей с растворами кристаллических веществ. Когда цемент смешивается с водой, сначала образуется пересыщенный раствор гидрата окиси кальция, из которого кристаллизуются игольчатые кристаллы (Амбронн) но образование этих игольчатых кристаллов для твердения не имеет существенного значения. После определенного времени коллоидный раствор коагулирует и образуется типичный гидрогель, который сцепляет зерна цемента друг с другом в этом связующем веществе адсорбированы гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция (см. А. П1, 220). За счет адсорбции, все большее и большее количество извести постепенно входит в состав геля и, наконец, вся масса приобретает типичную структуру обезвоженного [c.802]

Предположение, что гидраты кремнезема при схватывании цементов в условиях низких-температур в конце концов вступают в реакцию с гадратом окиси кальция , еще не доказано. Эксперименты по получению известковых песчаников показали, что для образования гидросиликатов кальция в приемлемое время необходима повышенная температура. Чирилли" термохимическими методами доказал, что взаимодействие гидрогелей кремнезема с гидратом окиси кальция происходит очень медленно очевидно, цри этом выпадает соединение типа СаО-ЗЮг-НгО, которое разлагается при более высоких температурах, с образованием уДвУ кальциевого силиката и овободного кремнезема . По данным Маффеи , адсорбция гидрата окиси. кальция гелем кремнезема преобладает также при переходе в постепенно образующиеся гидросиликаты кальция. Твердение цементов i низкой степенью ооновности, в которых вместо трехкальциевого силиката присутствуют лишь двукальциевый силикат и четырехкальциевый алюмоферрит (цементы с низким коэффициентом насыщения), происходит только в том случае, когда высокоактивные итальянские пуццоланы способствуют интенсивной адсорбции извести гелями кремнезема, как это было показано Феррари . [c.828]

Классические роман-цементы также получают путем обжига известково-глинистых смесей при температуре ниже границы спекания их использовали в древние времена романские народы, для возведения своих удивительных сооружений. Грюн з описал роман-цементы, а Солаколу — соответствующие цементные растворы, из которых был сооружен троянский мост через Дунай. В прозрачных шлифах этих материалов многовековой давности действительно можно было видеть начало кристаллизации продуктов реакции гидроокиси кальция с гидратом кремнезема. Как и в известковых песчаниках, было подтверждено появление реакционных каемок новообразований вокруг кварцевых зерен. Согласно Бринцингеру и Бубаму , взаимодействие между известью и гидратами кремнезема в типичных воздушных вяжущих материалах проходит очень медленно . Реакции в песчано-известковых смесях этого типа изучены с помощью химических определений растворимого кремнезема, количество - которого явно увеличивается с увеличением дисперсности, материала и продолжительности взаимодействия . Кизельгур (диатомовая земля) быстрее взаимодействует с гидратом окиси кальция. Хундесхаген методом окрашивания подтвердил, что кварц и гидрат окиси кальция взаимодействует при повышенных температурах эта реакция имеет место при производстве известково-песчаных материалов . Кальцит наблюдался как вторичный продукт, хотя этот минерал (вопреки ранее существовавшим представлениям) по существу не принимает участия в процессе твердения. [c.831]

Схватывание и твердение всех зубных цементов, несмотря на многообразие их химического состава, характеризуется образованием фосфатного геля.. Зубные силикатные цементы не обладают истинными, гидравлическими свойствами, как у портланд-цемента , но добавление растворов фосфорной кислоты, сразу же. стимулирует реакцию. Окись цинка в фосфатных цементах способствует процессу твердения в силикатных цементах эту роль выполняют глинозем, известь-и т. д. 2 Руфф, Фридрих и Ашер з изучили реакции этих видов зубного цемента, обусловливающие быстрое схватывание и твердение. Вместо раствора фосфорной кислоты эти авторы использовали сложные фториды, например силикофториды цинка, магния, алюминия, олова, циркония и т. д., в комбинации с окисью кальция,, двуокисью тория, двуокисью церия и пр. Многие из перечисленных вариантов цемента нельзя использовать на практике из-за их высокой способности к реакциям, чрезмерного изменения объема и других нежелательных свойств. Однако оказалось, что смесь окиси лантана с кремнеземом с молярным соотношением 1 2, смешанная с фосфорной кислотой или раствором фосфата цинка, может быть использована. Под микроскопом видно, что гель, образовавшийся в результате. реакции, в сущности представляет собой гидрат кремнезема, в котором кристаллизуются фториды или фосфаты. [c.831]

Заключения Коянаги, по существу, совпадают с наблюдениями Кюля и Берхема которые подтвердили, что в глиноземистых цементах, так же как и в портланд-цементах, происходит внутренний отсос воды вследствие образования коллоидных гелей в продуктах реакции. Они наблюдали гидраты кремнезема и окиси алюминия, причем первый образовывался из двукальциевого силиката. [c.837]

И пироксены — входят в материнские почвообразующие породы, возникшие в результате выветривания и разрушения горных пород, иа которых слагается оболочка земной коры. В почвах эти минералы присутствуют главным образом в виде частиц песка (от 0,05 до 1 мм) и пыли (от 0,001 до 0,05 мм) и в незначительном количестве в виде илистых (меньше 0,001 мм) и коллоидных (меньше 0,25 микрона) частиц. Из первичных минералов при их разрушении под влиянием химических процессов (гидратация, гидролиз, окисление) и жизнедеятельности различных организмов в почве образуются гидраты полуторных окислвв, гидраты кремнезема, различные соли, а также вторичные минералы, так называемые минералы глин — каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др. Вторичные минералы находятся в почве преимущественно в виде илистых и коллоидных частиц и редко в виде пылеватых частиц. По химическому составу минералы подразделяют на Кремнекислородные соединения, или силикаты, и алюмокремнекислородные соединения, или алюмосиликаты. [c.94]

Наряду с кристаллическими силикатными и алюмосиликатными минералами в состав минеральной части почвы входят и аморфные вещества. Из них главное место занимают гидраты окислов алюминия (АХгОздНгО) и железа (ГегОзгеНгО) и гидраты кремнезема (8102геН20), которые выпадают в почве в виде аморфных коллоидных осадков (гелей). Аморфные осадки гидратов полуторных окислов и гидратов кремнезема образуются при вывет- [c.98]

Около 50 лет назад Чермак [92] провел широкое исследование гидратов кремнезема, которые могут быть получены осторожным выщелачиванием различных силикатных минералов соляной кислотой при 60°, промывкой остатка и медленным высушиванием его на воздухе. Он предполагал, что гидраты кремнезема, полученные таким способом, будут определенными соединениями, как, например, 8 (0Н)4, 51202(0Н)4, 51з04(0Н)4 и т. д. Вскоре после него Ван Беммелен [93] провел множество опытов, показавших необоснованность заключений Чермака. Тиль [94] также показал, что при применении вышеуказанных методов образование определенных кремневых кислот выщелачиванием цеолитов невозможно. [c.151]

Хотя методы, использованные Чермаком, не доказали существования определенных кремневых кислот, однако с тех пор были собраны общирные доказательства, подтверждающие возможность получения гидратов кремнезема характерной структуры и состава из кристаллических силикатов металлов, подвергаемых разложению. Например, Шварц и Рихтер [95] нашли, что, обрабатывая кристаллический дисиликат натрия концентрированной кислотой на холоду с последующей отмывкой солей, удаляя избыточную воду ацетоном и высушивая остаток в вакууме, можно выделить кристаллическую дикремневую кислоту . Состав этой кислоты определяется высушиванием материала при давлении пара в 10 мм вод. ст. и температуре около 40°. При 150° вода удаляется из этой структуры и материал становится аморфным. Структура кристаллической решетки является, следовательно, совершенно неустойчивой. Метасиликат натрия дает только аморфный кре.мнезем. [c.152]

В том обстоятельстве, что кислотные гидраты (напр., НСЮ , Н-80, №Р0 ) с одним атомом элемента во всех высших формах содержат не более четырех атомов кислорода, как и высший соляной окисел формы КО , видно, что образованием солеобразных окислов управляет некоторое общее начало, которое всего проще искать в коренных свойствах кислорода и соединений простейших вообще. Гидрат окисла КО высшей формы очевидно будет [R0 2HЮ] = К№0 = К (НО). Таковы, напр., гидрат кремнезема и соли (моносиликаты), ему отвечающие 51 (МО) . Окисел КЮ отвечает гидрату КЮ ЗНЮ = 2КНЮ — — 2КО(ОН) . Такова ортофосфорная кислота РН О . Гидрат окисла ко есть КО Н О = КН О = КО (ОН) , напр., серная кислота. Гидрат, отвечающий К О , есть, очевидно, [К 0 №0]= = КНО = КО (ОН), напр., хлорная кислота ОНО. При этом, кроме содержания О, должно заметить еще то, что количество водорода в гидрате равно содержанию водорода в водородистом соединении. Так, кремний дает 51Н и 51Н 0, фосфор PH и РНЮ, сера — 5№ и 5НЮ, хлор — С1Н и С1НО. Этим связывается в стройную общую, арифметически простую систему то, что элементы способны соединяться с тем большим количеством кислорода, чем менее могут удерживать водорода, и в этом должно искать ключ к пони манию всех дальнейших выводов, а потому формулируем эту законность в общем виде. Элемент К дает водородное соединение КН , гидрат его высшего окисла будет КН"0, а потому высший окисел содержит 2КН 0 —п№0 = КЮ ". Напр., хлор дает С1Н, п = 1, гидрат С1НО и высший окисел С1Ю . Так, углерод дает С№ и СО . Так, 510 и 51Н суть высшие соединения кремния с водородом и кислородом, как СО- и СН. Здесь количества кислорода и водорода эквивалентны. [c.77]

Хлористый кремний Si H получается из аморфного безводного кремнезема (получаемого прокаливанием гидрата), смешанного с углем [467] при накаливании до белокалильного жара в струе сухого хлора, т.-е. тем общим способом, которым получаются и многие другие хлорангидриды кислотного свойства. Он образуется также при накаливании кремния в сухом хлоре. Хлористый кремний очищается от свободного хлора перегонкою над металлическою ртутью. Эта летучая бесцветная жидкость кипит при 59°. Уд. вес ее 1,52. Сильно дымит на воздухе, имеет пронзительный запах и обладает вообще свойствами ясных кислотных хлорангидрндов. С водою он. разлагается вполне, образуя хлористый водород и гидрат кремнезема- по уравнению Si l -f 4№0 == Si(HO) + 4НС1. [c.136]

Если растворять гидрат кремнезема в растворе плавиковой кислоты, то также происходит кремнефтористоводородная кислота. Она неспособна улетучиваться без разложения и при нагревании сгущенной кислоты выделяет SiF , оставляя водный раствор плавиковой кислоты (растворы кремнефтористоводородной кислоты могут, поэтому, разъедать стекло). Такое разложение еще быстрее совершается, еслй будет прибавлена серная или другие кислоты. Кремнефтористоводородная кислота, при действии на соли. калия и бария, дает осадки, потому что соли этих последних металлов в воде мало растворимы 2КХ H SiF == 2НХ -j- K SiF . Соль К получается в виде октаэдров, но очень мелких, и притом осадок образуется не быстро и сперва кажется студенистым. Тем не менее разложение полное, и этим пользуются для получения из солей калия соответственных им кислот. [c.138]

По принципу замещения, если кремний дает SiH, то ему должен отвечать ряд гидратов или гидроксильных производных. Первый гидрат (спиртового характера) должен иметь состав SiH3(0H), второй —SiH40H)2, третий —SiH(OH)3 470] и последний Si(OH). Этот последний есть гидрат кремнезема, потому что он равен SlO 2НЮ он и образуется при действии воды на хлористый кремний, когда все четыре хлора заменяются четырьмя водными остатками. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология