Что_такое_растворимое_стекло

Что_такое_растворимое_стекло

Растворимое стекло

Растворимое стекло (водяное стекло, растворимый силикат), в отличие от обыкновенного стекла (см.), есть соединение щелочи (натровой или калиевой) с кремнекислотой (без присутствия щелочноземельных или тяжелометалловых оснований). Различают калиевое и натровое растворимое стекло.

Состав натрового растворимого стекла колеблется от Na2O.SiO2 до Na2О.4SiO2—Na2О.SiO2 (или Na2SiО3), носит название метасиликата натрия (метакремнекислого натрия). Самое употребительное натровое растворимое стекло получается сплавлением соды с кремнеземом (чистым песком, измельченным кварцем) в горшковых или подовых пламенных печах; в зависимости от соотношения между содой и кремнеземом получают стекло того или иного состава от Na2O.SiO2 до Na2O.4SiO2. Реакцию образования растворимого стекла при плавке с содой можно изобразить так: Na2СО3+nSiO2 = Na2O(SiO2)n + CO2, где n = 1, 2, 3, 4 и т. д. Вместо соды можно брать сульфат натрия в смеси с углем (древесным), например: 3Na2SO4 + 6SiO2 + 5С = 3S + 4СО2 + CO + 3(Na2O.2SiO2), причем восстановленная сера сгорает в сернистый газ и удаляется из расплавленной массы вместе с углекислотой и окисью углерода. Растворимое стекло можно получить также водным путем, растворением тонко измельченного SiО2 в растворе едкого натра (NaOH). Вместо тонко измельченного SiO2 можно брать природный кизельгур (трепел, см.); так, например, для 100 кг растворимого стекла необходимо брать 25 кг NaOH в 40° Б и, 25 кг кизельгура. В этом случае получают водный раствор растворимого стекла. Калиевое растворимое стекло получают сплавлением кремнезема с поташом; от соотношения между поташом и кремнеземом можно получить силикаты состава от K2O.SiO2 до 2К2О.9SiO2. Вот некоторые рецепты приготовления растворимого стекла: 1) для калиевого стекла берут смесь 45 частей кварцевого песка, 30 ч. поташа и 3 ч. угольного порошка и сплавляют 5-6 часов до тех пор, пока не прекратится выделение углекислоты. По окончании плавки, расплавленное стекло выливают из горшка или выпускают из ванны в каретку, дают охладиться, и тогда получается стекло в прозрачных сплошных массах. Для приготовления натрового растворимого стекла Фукс употреблял 45 ч. порошкообразного кварца, 25 ч. безводного углекислого натра (соды) и 3 ч. древесно-угольного порошка.

Как показывает самое название «растворимое стекло», оно растворимо в воде. В настоящее время полученный сплав, по измельчении его в порошок, растворяют в закрытых железных дигесторах под давлением, впуская пар. Растворы стекла поступают в продажу большей частью в 31—32° Б, 38—40 и в 50° Б.

Состав технического растворимого стекла растворимого стекла в продаже различно и по составу, и по внешнему виду; оно поступает в торговлю или в кусках, или в порошке, или в виде крепких водных растворов. Куски растворимого стекла представляют аморфную, стекловидную, прозрачную или просвечивающую массу (часто с зеленоватым оттенком от некоторого небольшого содержания железа). Растворы бывают бесцветные или желтоватые, различного удельного веса, более или менее сиропообразные и клейкие. Большей частью они приготовляются в 30—33° Б (удельный вес 1,26—1,295), реже в 38—40° Б (уд. в. 1,35—1,38) или 50° (уд. в. 1,53). Растворы последнего удельного веса носят название водяного стекла — двойного (duplex). Шерер-Кестнер нашел в одном твердом растворимом стекле 74,5% SiO2 и 25,5 Na2О (т. е. Na2О.3,019 SiO2). То же стекло по растворении в воде до удельного веса 1,16 потеряло часть кремнекислоты, и на 100 ч. растворенного вещества тогда оказалось 72,8—73,7 SiО2 и 26,3—27,2 Na2О. По сгущении раствора до удельного веса 1,53, выделилась еще кремневая кислота, и растворенное вещество тогда содержало 70,5—71,1 SiO2 и 28,9—29,5 Na2О. Достоинство жидкого стекла точнее всего определяется анализом, но не по удельному весу, как это обыкновенно принято. Вредными примесями в растворимом стекле считаются сернистые щелочи (если оно готовится из сульфата натрия вместо соды) и избыток щелочи. При слишком большом содержании щелочи происходит выветривание стекла (под влиянием углекислоты атмосферы), да и самая щелочь делает стекло слишком едким.

Читайте также:  Умеют_ли_мыши_лазить_по_стенам

Применение растворимого стекла. Растворимое стекло применяется: 1) для мытья тканей, белья и рук вместо мыла, но в чистом виде оно, по опытам Вагнера, оказалось негодным, потому что сообщало ткани твердость и жесткость; во всяком случае, мыло действовало лучше. Часто растворимого стекла примешивают к мылу для удешевления последнего (дешевые сорта мыла); 2) для уменьшения горючести дерева и тканей: облекая горючее вещество, оно прерывает сообщение с воздухом, отчего горючее вещество подвергается при действии огня только сухой перегонке, т. е. способно обугливаться, а не гореть; 3) для приготовления минеральных замазок; например, отмученный мел и раствор стекла в 33°Б; 4) для приготовления искусственных камней и защиты общественных памятников от разрушающего действия атмосферы; 5) для стенной живописи (стереохромия, введенная Фуксом); 6) для штукатурки стен без стенной живописи, при дальнейшей полировке стен (под мрамор); 7) для приготовления шлакового цемента без обжига и добавки клинкера (портланд-цементного). Способ профессоров Орлова и Терещенко: доменные шлаки, обычно идущие в отвал, с содержанием 48—51% СаО, измельченные после сухой грануляции, смешиваются с некоторым количеством окиси кальция (4—5%), сульфата натрия и твердого водяного стекла в порошке и без всякого обжига в измельченном виде поступают в продажу. При растворении с водой они дают цементный раствор, не уступающий в прочности портланд-цементу; 8) для подготовки шоссейных дорог, поливанием измельченного известняка в виде наложенного слоя или доменного шлака — раствором водяного стекла (последний способ предложен Орловым).

Литература: Любавин, «Техническая химия», II т.; Gmelin, «Handbuch der anorgan. Chemie», 8 Aufl., Natrium, стр. 861—882; Н. Meyer, «Das Wasserglas, seine Eigenschaften, Fabrikation und Verwendung», Braunschweig, 1925.

Что такое растворимое стекло

Растворимое жидкое стекло — это натриевые или калиевые силикаты K2O*nSiO2 и Na2O*nSiO2, которые получают путем сплавления в стекловаренных печах при температуре 1300 0 С течении 70 часов измельченной смеси кварцевого песка SiO2 с кальцинированной содой или сульфатом натрия. Пример: Na2СО3+nSiO2" Na2O*nSiO2+ СO3, (Na2O*nSiO2 — силикат-глыба). Куски в крупном состоянии не активны. Только в измельченном состоянии силикат-глыба при затворении водой переходит в коллоидный раствор. Жидкое стекло твердеет на воздухе вследствие высыхания под действием углекислого газа воздуха: Na2O*nSiO2+СO2 "Na2СО3+nSiO2 .

Твердение: Самостоятельное отвердевание жидкого стекла происходит медленно, поэтому к нему добавляют вещества, ускоряющие выпадение геля кремниевой кислоты.

Применение: жидкое стекло применяют в виде жидкости темно-желтого или коричневатого цвета, являющейся коллоидным раствором двуокиси кремния в едкой натриевой или калиевой щелочи. Чаще всего применяют натриевое стекло для уплотнения грунтов, для приготовления жароупорных и огнеупорных и кислотостойких бетонов. Калиевое жидкое стекло стоит дороже, чем натриевое, и используется, преимущественно, для изготовления силикатных красок.

Жидкое стекло служит для приготовления суперлегких заполнителей. Применение таких заполнителей на различных связующих веществах достигается резкое повышение эффективности теплоизоляционных материалов и изделий.

27) Портландцемент. Сырье, производство, применение. Основные свойства.

ПЦ – это гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким помолом клинкера с добавлением природного гипса.

Сырье: Сырьевая масса состоит из 75-78% известняка СаСO3 и 22-25% глины Al2O3*2SiО2*2H2O (каолинит).

Технология производства ПЦ:

1. Подготовка сырьевой смеси – осуществляется двумя способами: мокрым и сухим. Выбор способа зависти от качества сырья. а) при мокром способе сырьё дробят, перемешивают с водой, измельчают в мельницах мокрого тонкого помола и получают сметанообразную массу – шлам. Его перекачивают в шлам-бассейны, где хранят при непрерывном перемешивании. Хим. состав шлана постоянно контролируют. Затем отправляют в печь. б) Сухой способ закл. в измельчении и смешении сухих сырьевых материалов. Сырьё дробят, сушат и тонко размалывают, получая смесь в виде порошка, кот. наз. сырьевой мукой (влажность 1-2%).

Читайте также:  Томат_факел_отзывы_фото

2. Обжиг сырья – ведется во вращающихся печах. Вращающаяся печь – цилиндр из стали, изнутри футерованный огнеупором (выложенный

огнеупорным кирпичом) и слегка наклоненный – угол≈3-4 0

к выходному кольцу. Сырье поступает через форсунки

в конце печи. Печь вращается со скоростью 1-2 об/мин.

3. Помол клинкера с добавлением гипса. Клинкер размалывают в мельницах тонкого помола с добавлением природного гипса – 3,5%. Гипс добавляют для замедления сроков схватывания.

Основные свойства ПЦ:

1) Истинная плотность: от 3000 до 3200 кг/м 3 ;

Насыпная плотность: 900-1300 кг/м 3 ;

2) Тонкость помола – должна быть такой, чтобы на сите № 008 (d=0,08мм) остаток не превышал 15% от массы помола. Цементы с высокой тонкостью помола отличаются ускоренным твердением и повышенной прочностью. Более точной характеристикой тонкости помола явл. удельная площадь поверхности (суммарная площадь поверхности частиц цемента в единице массы). для обычного ПЦ удельная площадь поверхности равна 2000-300 см 2 /г. Однако увеличение площади свыше 5000 см 2 /г приводит к снижению прочности вследствие повышенной водопотребности.

3) Нормальная густота цементного теста.

4) Сроки схватывания (начало не ранее 45мин, конец не позднее 10 часов).

5) Прочность цемента (его марка) – характеризуется пределом прочности при сжатии и изгибе балок размером 40х40х160 из пластичного теста в составе 1:3 (1часть цемента, 3 части песка). Марочная прочность наступает после 28 суток. По результатам испытаний устанавливается марка (активность) цемента.

28) Физико-химические процессы, протекающие при обжиге цементного клинкера. Клинкер – это продукт обжига до спекания искусственной сырьевой смеси известняка и глины или мергеля.

Обжиг сырья – ведется во вращающихся печах. Вращающаяся печь – цилиндр из стали, изнутри футерованный огнеупором (выложенный

огнеупорным кирпичом) и слегка наклоненный – угол≈3-4 0

к выходному кольцу. Сырье поступает через форсунки

в конце печи. Печь вращается со скоростью 1-2 об/мин.

По длине печи различают несколько зон:

1. Зона испарения (t=100-200 0 С) – происходит постепенное высушивание сырья (удаляется свободная вода).

2. Зона подогрева (t=200-700 0 С) – зона дегидратации – происходит удаление хим. связанной воды и сгорание органических примесей.

3. Зона кальцинирования (t=700-1100 0 С) – происходит диссоциация: СаСO3"(1000 0 С)" СаО + СO2# — процесс эндотермический. В этой же зоне происходит распад глинистых минералов на оксиды.

4. Зона экзотермических реакций (t=1100-1250 0 С) – протекают твердофазные реакции (без расплавления), с большим количеством выделяющегося тепла. Образуются: C4AF, С3А, С2S.

5. Зона спекания (t=1250-1450-1250 0 С) – происходит образование алита С3S путем частичного расплавления веществ. К концу зоны получают все четыре клинкерных минерала.

6. Зона охлаждения (t=1300-1000 0 С) – полностью формируется состав клинкера. Далее клинкер поступает в холодильник, где резко охлаждается до 100 0 С. Готовый клинкер выдерживают на складе для гашения оставшейся извести.

29) Минералогический состав портландцементного клинкера. Зависимость свойств цемента от минерального состава. Клинкер – это продукт обжига до спекания искусственной сырьевой смеси известняка и глины или мергеля.

Минерал Хим. ф-ла Обознач. %
Трехкальциевый силикат (алит) 3СаO*SiО2 С3S 42-65
Двухкальциевый силикат (белит) 2СаO*SiО2 С2S 15-45
Трехкальциевый алюминат 3СаO*Al2О3 С3А 3-15
Четырехкальциевый алюмоферрит (целит) 4СаO*Al2О3*Fe2O3 C4AF 10-25

От соотношения в клинкере основных клинкерных минералов зависят свойства ПЦ. клинкерные минералы характеризуются свойствами:

1. Алит С3S – придает цементу свойство быстрого твердения и ранней высокой прочности.

2. Белит С2S – менее активен, медленно твердеет, придает цементу среднюю прочность, но повышенную стойкость в агрессивных средах.

3. Трехкальциевый алюминат С3А – быстро твердеет, выделяет большое количество тепла в первые трое суток, но прочность низкая.

4. Целит C4AF – активнее, чем белит, т.е. твердеет быстрее и дает большую прочность.

ПЦ имеет относительно постоянный химический и минералогический состав, обусловливающий стабильные физико-химические свойства. Химический состав клинкера выражают процентным содержанием оксидов: СаО: 63-66%; Al2О3: 4-8%; SiО2: 21-24%; Fe2O3: 2-4%. В небольших количествах входят MgО, К2О и др.

Читайте также:  Светодиодные_лампы_н11_в_противотуманки_какие_лучше

Для получения вяжущих материалов с заданными свойствами сырьё должно иметь определенный хим. состав. С этой целью пользуются данными, кот. показывают определенные соотношения между различными оксидами, они наз. модулями. Три модуля:

1ый – основной (гидравлический) модуль: М=СаО/( SiО2+ Al2О3+ Fe2O3), для ПЦ М=1,9-2,4%;

2ой – силикатный (кремнеземистый) модуль: n= SiО2 /( Al2О3+ Fe2O3), для ПЦ n=1,7-3,5%;

3ий – глиноземный (алюминатный) модуль: Р= Al2О3/ Fe2O3, для ПЦ Р=1,0-3,0%.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Растворимое стекло

Растворимое стекло в зависимости от принятого заполнителя может применяться с силикатным модулем 2 — 3 5 и выше. [1]

Растворимое стекло причисляется к разряду воздушных вяжущих. Процессы, происходящие при его твердении, очень сложны. [2]

Растворимое стекло применяют при силикатировании грунта. Силикатирование грунтов — прием, в результате которого достигается повышение прочности, водонепроницаемости, повышение устойчивости в агрессивных водных и газовых средах. Такой прием применяют при проходке туннелей, для увеличения долговечности сооружений, работающих в условиях постоянной влажности, при гидротехнических работах. Вторым компонентом, необходимым для силикатирования грунтов, является какая-либо растворимая соль. [4]

Растворимые стекла ( растворимые силикаты натрия и калия) представляют собой вещества в стеклообразном состоянии, характеризующиеся определенным содержанием и соотношением оксидов — М2С) и SiO2, где М — это Na и К, а мольное соотношение SiO2 / M2O составляет 2 6 — 3 5 при содержании SiO2 69 — 76 масс. % для натриевого стекла и 65 — 69 масс. % — для калиевого. [5]

Растворимое стекло продается обычно в виде концентрированного раствора, представляющего собой очень вязкую сиропообразную жидкость. Формула Na2SiO3 не отображает истинного состава продажного растворимого стекла и приписывается ему чисто условно. [6]

Растворимое стекло придает огнеупорность дереву я тканям, твердость-мелу я повязкам, накладываемым при переломе костей. Оно применяется также в качестве клеящего материала и для консервирования яиц. [7]

Растворимое стекло получают путем сплавления при температуре 1400 С тонкоизмельченных и тщательно смешанных между собой кварцевого песка и кальцинированной соды или сульфата натрия. Застывшую массу растворимого стекла называют силикат-глыбой. Ее растворяют в горячей воде при давлении пара 3 — 4 кгс / см2 до сиропообразной консистенции. Хранят жидкое стекло в виде водного раствора или силикат-глыбы. Применяют жидкое стекло при изготовлении огнезащитных, гидроизоляционных, кислотоупорных и жаростойких обмазок, а также растворов и бетонов. [8]

Растворимое стекло добавляется сверх 100 / 0 до получения густой сиропообразной консистенции. [9]

Растворимое стекло применяется для изготовления замазок, конторского клея, в строительном деле для пропитки пористых камней и для других целей. Растворимым стеклом пропитывают театральные декорации: ткань, пропитанная растворимым стеклом, загорается с большим трудом. [10]

Растворимое стекло в виде водных растворов, называемых жидким стеклом, применяется для изготовления кислотоупорного цемента и бетона ( см. § 184), для керосинонепроницаемых штука-турок по бетону, для пропитывания тканей, для приготовления огнезащитных красок по дереву, для химического укрепления слабых грунтов. [11]

Растворимое стекло в виде водных растворов, называемых жидким стеклом, применяется для изготовления кислотоупорного цемента и бетона ( см. § 184), для керосинокепроницаемых штука-турок по бетону, для пропитывания тканей, для приготовления огнезащитных красок по дереву, для химического укрепления слабых грунтов. [12]

Растворимое стекло в виде водных растворов, называемых жидким стеклом, применяется для изготовления кислотоупорного цемента и бетона ( см. § 184), для керосинонепроницаемых штука-турок по бетону, для пропитывания тканей, для приготовления огнезащитных красок по дереву, для химического укрепления слабых грунтов. [13]

Растворимые стекла применяют в строительстве в качестве связующего вещества и для изготовления кислотоупорных силикатных композиций. [14]

Растворимые стекла обычно употребляют в виде растворов большей или меньшей концентрации. [15]

Ссылка на основную публикацию
Что_такое_вагонка_в_строительстве
Вагонка Ваго́нка — тонкая обшивочная доска, продукт переработки древесины. Имеет соединение «шип-паз». Используются для внутренней и внешней отделки помещений: жилые...
Чертежи_блёсен_для_зимней_рыбалки
Зимние блесны на окуня своими руками С приходом зимы многие рыболовы не покидают этого интересного занятия. Они отставляют в сторону...
Чертежи_двигателей_для_моделей
d-e-a-d › Блог › Второй проект самодельного ДВС (хобби) Всем привет, вот решил поделится вторым проектом ДВС, проект уже построен...
Что_такое_взвешенные_частицы
Взвешенные частицы в воде. Глина. Многие владельцы частных, загородных домов сталкивались с проблемой появления грязной, мутной, с механическими примесями воды...
Adblock detector