Название

Жидкое стекло натриевое

Корректное наименование: водный раствор силикатов натрия. В технической документации также используется название «раствор силиката натрия».

Описание

Жидкое натриевое стекло — щелочной водный раствор растворимых силикатов натрия. Это не индивидуальное вещество с постоянным составом, а промышленный продукт, свойства которого определяются содержанием оксидов, концентрацией раствора и силикатным модулем — отношением количества диоксида кремния к оксиду натрия.

Продукт получают растворением стекловидного силиката натрия в воде либо гидротермальным взаимодействием кварцевого сырья с раствором гидроксида натрия. Изменение силикатного модуля влияет на вязкость, плотность, растворимость, скорость высыхания и связующие свойства состава.

После нанесения и удаления воды жидкое стекло образует твердую силикатную пленку. Оно проявляет клеящие, вяжущие, диспергирующие и буферные свойства, поэтому используется в строительных материалах, литейном производстве, моющих составах, бумажной промышленности и водоподготовке.

Внешний вид

При температуре 20 °C жидкое натриевое стекло представляет собой прозрачную или слегка опалесцирующую вязкую жидкость. Цвет зависит от чистоты сырья и марки продукта.

Основные внешние признаки:

• цвет — бесцветный, сероватый или слабо-желтый;

• агрегатное состояние — жидкость;

• консистенция — от текучей до вязкой;

• запах — отсутствует;

• смешиваемость с водой — полная;

• видимые механические примеси — не допускаются.

При загрязнении или контакте с кислотами раствор может мутнеть и образовывать гель.

Токсичность

Жидкое натриевое стекло является щелочным продуктом. Оно не горит, но может раздражать кожу, глаза и дыхательные пути.

При работе используют:

• защитные очки или лицевой щиток;

• щелочестойкие перчатки;

• закрытую рабочую одежду;

• местную вентиляцию;

• защиту органов дыхания при образовании аэрозоля.

При попадании на кожу продукт смывают большим количеством воды. Глаза промывают чистой водой в течение нескольких минут. При сохранении раздражения требуется медицинская помощь.

Раствор реагирует с кислотами с образованием силикагеля. Контакт с алюминием и цинком в определенных условиях может сопровождаться выделением водорода, поэтому для хранения и перекачивания используют совместимые материалы.

Синонимы

Синонимы на русском языке:

• натриевое жидкое стекло;

• жидкое стекло натриевое;

• раствор силиката натрия;

• водный силикат натрия;

• растворимое натриевое стекло;

• силикатный клей.

Синонимы на английском языке:

• Sodium silicate solution;

• Liquid sodium silicate;

• Sodium water glass;

• Water glass;

• Soluble glass;

• Silicic acid, sodium salt, solution.

Номер CAS: 1344-09-8. При заказе обязательно указывают силикатный модуль, массовую долю сухого остатка, плотность и требуемую вязкость.

Физические данные

Физические характеристики зависят от марки и концентрации. Жидкое стекло смешивается с водой, имеет щелочную реакцию и практически не испаряется при комнатной температуре, за исключением содержащейся в нем воды.

Основные свойства:

• состояние при 20 °C — вязкая жидкость;

• растворимость в воде — полная;

• реакция среды — щелочная;

• горючесть — не горит;

• летучесть — низкая;

• вязкость — зависит от концентрации, температуры и модуля;

• плотность — зависит от марки продукта.

Для нейтрального технического раствора плотность при 20 °C может находиться в пределах 1,350–1,380 г/см³, а pH 5%-го раствора — не выше 11,5. Эти значения нельзя автоматически переносить на другие марки.

Химическая формула

Для жидкого натриевого стекла используют обобщенную запись:

Na2O·nSiO2

Также применяется запись:

nSiO2:Na2O

Для конкретных соединений возможна формула Na2SiO3, однако товарное жидкое стекло обычно содержит смесь силикатных частиц и воду.

Молекулярный вес

Единого молекулярного веса у жидкого натриевого стекла нет, поскольку его состав переменный и зависит от силикатного модуля и содержания воды.

Для условного метасиликата натрия Na2SiO3 молярная масса составляет:

122,06 г/моль

Использовать это значение для расчета массы всего товарного раствора некорректно. Для технологических расчетов применяют данные о содержании Na2O, SiO2 и сухого остатка.

Температура плавления

Температура плавления для жидкого стекла как водного раствора не устанавливается. При охлаждении свойства продукта зависят от концентрации и марки, а при нагревании раствор постепенно теряет воду, густеет и образует твердую силикатную массу.

Температура кипения

Единая температура кипения не нормируется. Она зависит от концентрации растворенных силикатов. При нагревании сначала испаряется вода, вследствие чего увеличиваются плотность и вязкость раствора.

Плотность при 20°

Плотность определяется концентрацией и силикатным модулем. Для одной из распространенных нейтральных технических марок показатель при 20 °C составляет:

1,350–1,380 г/см³

Для других марок необходимо использовать значение из паспорта партии.

Сферы применения

Натриевое жидкое стекло используется как неорганическое связующее, щелочной компонент и сырье для получения силикатных материалов.

Основные направления применения:

• производство огнеупорных и кислотостойких растворов;

• изготовление клеев для бумаги и картона;

• связующее для литейных форм и стержней;

• производство моющих и чистящих средств;

• изготовление покрытий и силикатных красок;

• обработка строительных и минеральных материалов;

• производство сварочных электродов;

• получение силикагеля, цеолитов и кремнеземных продуктов;

• водоподготовка и защита оборудования от коррозии;

• стабилизация грунтов и технологических суспензий;

• производство целлюлозы и бумаги.

При заказе учитывают силикатный модуль, плотность, вязкость и содержание оксидов. Хранят жидкое стекло в герметичных емкостях из совместимого материала, защищая от замораживания, кислот и загрязнения.