硅酸钠(Na2SiO3)是由钠、硅和氧组成的化合物。它有多种用途,包括用作洗涤剂、粘合剂和用于生产硅胶。
国际纯粹和应用化学联合会名称 | 偏硅酸钠 |
分子式 | 硅酸钠 |
CAS 号 | 6834-92-0 |
同义词 | 水玻璃、液态玻璃、可溶玻璃、原硅酸钠、硅酸钠玻璃、偏硅酸钠 |
乙酰胆碱 | InChI=1S/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2 |
硅酸钠的性质
硅酸钠配方
硅酸钠的分子式为Na2SiO3,表示该化合物的每个单元含有2个钠原子、1个硅原子和3个氧原子。硅酸钠也有其他化学式,如 Na2O·nSiO2 和 Na2SiO4,具体取决于聚合物阴离子中 SiO2 单元的数量。硅酸钠的分子式对于理解其化学性质以及计算其摩尔质量和分子量至关重要。
硅酸钠 摩尔质量
Na2SiO3 的摩尔质量约为 122.06 g/mol。这是通过添加化合物中存在的钠 (22.99 g/mol)、硅 (28.09 g/mol) 和氧 (16.00 g/mol) 的原子质量来计算的。摩尔质量是 Na2SiO3 的一个重要属性,因为它有助于确定反应中所需化合物的量。
硅酸钠的沸点
Na2SiO3 的沸点不是单一值,而是一个温度范围。工业应用中常用的 Na2SiO3 溶液的沸点范围为 100 至 110°C。 Na2SiO3的沸点取决于其浓度、纯度和杂质的存在等因素。
硅酸钠熔点
Na2SiO3 没有明显的熔点,因为它在正常条件下不以固体化合物存在。它通常以粉末、颗粒或块状的固体状态存在。这些固体形式的 Na2SiO3 具有不同的熔点,熔点根据其组成和制备方法而变化。
硅酸钠密度 g/mL
Na2SiO3 溶液的密度根据其浓度而变化。浓度为20%的Na2SiO3溶液的密度约为1.14 g/mL,而浓度为40%的溶液的密度约为1.34 g/mL。固体 Na2SiO3 的密度可以在 2.3 g/mL 到 2.6 g/mL 之间变化,具体取决于其纯度和粒度。
硅酸钠分子量
Na2SiO3的分子量,也称为重量公式,是化合物中存在的所有原子的原子量之和。 Na2SiO3的分子量约为122.06 g/mol。了解化合物的分子量对于确定特定反应所需的化合物的量至关重要。
硅酸钠的结构
硅酸钠是由钠阳离子和聚合物硅酸盐阴离子组成的无机化合物。硅酸钠的结构可以根据其组成和制备方法而变化。一般用式Na2O·nSiO2表示,其中n表示聚合物阴离子中SiO2单元的数量。聚合物硅酸盐阴离子具有三维网络结构,其中硅原子与氧原子以四面体配位。
外貌 | 无色或白色固体、液体或粉末 |
比重 | 1.4-1.6 |
颜色 | 无色 |
闻 | 无味 |
摩尔质量 | 122.06 克/摩尔 |
密度 | 1.14-1.34克/毫升(溶液); 2.3-2.6 g/mL(固体) |
融合点 | 无明显熔点 |
沸点 | 100-110℃(溶液) |
闪点 | 不适用 |
水中溶解度 | 易溶 |
溶解度 | 溶于水和乙醇;微溶于甲醇、丙酮 |
蒸汽压力 | 不适用 |
蒸气密度 | 不适用 |
酸度 | ~9.8 |
酸碱度 | 11-12(解决方案) |
硅酸钠的安全性和危险性
如果处理不当,Na2SiO3 可能会很危险。它是一种腐蚀性化合物,接触时会导致严重的皮肤和眼睛刺激。吸入 Na2SiO3 粉尘或烟雾可能会导致呼吸道刺激和肺部损伤。 Na2SiO3 溶液的碱性也很强,可能会导致皮肤或粘膜化学灼伤。处理 Na2SiO3 时,应佩戴适当的个人防护装备,例如手套和护目镜。如果接触皮肤或眼睛,必须立即用水冲洗。 Na2SiO3 还应储存在阴凉、干燥、通风良好的区域,远离不相容的材料。
危险符号 | 腐蚀性、刺激性 |
安全说明 | 请将本品放在儿童不能接触的地方。避免与眼睛,皮肤和衣物接触。戴防护手套/防护服/护目镜/面部防护罩。如果皮肤接触:用大量水清洗。如果进入眼睛:用水小心冲洗几分钟。摘下隐形眼镜(如果有)并且很容易摘除。继续冲洗。如果吞咽:漱口。不要催吐。如果您感觉不适,请致电解毒中心或医生。 |
联合国识别号 | UN2922、UN1824 |
海关编码 | 2839.90.90 |
危险等级 | 8 |
包装组别 | 三、 |
毒性 | LD50(大鼠口服)= 1.280 mg/kg; LC50(吸入,大鼠)>2.28 mg/L/4h |
硅酸钠的合成方法
有多种合成 Na2SiO3 的方法。
一种常见的方法是在高温下将二氧化硅与碳酸钠熔融,产生 Na2SiO3 和二氧化碳作为副产品。
另一种方法涉及氢氧化钠与二氧化硅在高压容器中在高温下反应。为了获得所需的浓度,用水稀释高浓度的 Na2SiO3 溶液。
第三种方法是将硅胶溶解在氢氧化钠溶液中,然后加热并搅拌混合物以促进反应。该方法产生透明、无色的 Na2SiO3 溶液。
微波辐射可以加热反应物,合成Na2SiO3。
这些方法生产的 Na2SiO3 比传统合成方法具有更高的纯度和产率。
此外,一些研究探索使用稻壳灰和甘蔗渣灰等可再生资源作为Na2SiO3合成的硅源,从而提供更可持续的生产方法。
硅酸钠的用途
Na2SiO3 是一种多功能化合物,在各个行业都有多种应用。 Na2SiO3 的一些常见用途是:
- 粘合剂和粘合剂:在纸板、瓦楞纸箱和胶合板等各种应用中用作粘合剂。
- 洗涤剂和肥皂:在洗衣剂中用作碱性缓冲剂和抗再沉积剂。
- 水处理:在水处理中用作混凝剂和缓蚀剂。
- 建筑:也用作混凝土硬化剂和土壤稳定剂。
- 陶瓷:在陶瓷生产中用作粘合剂。
- 纺织和造纸:在造纸中用作施胶剂,在纺织品中用作阻燃剂。
- 汽车:在汽车工业中用作密封剂和冷却液添加剂。
- 农业:用作叶面喷雾以促进植物生长,并用作土壤改良剂以减少土壤压实并增加保水性。
- 防火:用作木材、织物、纸张等多种材料的阻燃剂。
- 个人护理:在某些牙膏和除臭剂中用作粘合剂和粘度控制剂。
问题:
问:硅酸钠有毒吗?
答:大量摄入或吸入 Na2SiO3 可能有毒。它会刺激眼睛、皮肤和呼吸系统。然而,当按照安全指南使用时,例如佩戴适当的个人防护装备,Na2SiO3 通常可以安全处理。
问:如何固化Na2SiO3?
答:Na2SiO3 通过将其暴露于二氧化碳而硬化,这导致液态 Na2SiO3 凝固成坚硬的玻璃状物质。固化时间取决于Na2SiO3溶液的浓度以及固化环境的温度和湿度。通常,Na2SiO3 需要几天时间才能完全硬化。
问:可以在经过硅酸钠处理的混凝土上油漆吗?
答:是的,可以在经过 Na2SiO3 处理的混凝土上涂漆,但必须对表面进行适当处理。 Na2SiO3 必须完全固化,然后在涂漆之前必须清洁表面并涂上合适的底漆。
问:我附近哪里可以买到硅酸钠?
答:Na2SiO3 可以从化学品供应商、工业供应商和在线零售商处购买。重要的是要确保供应商信誉良好,Na2SiO3 质量高且适合预期应用。购买和使用 Na2SiO3 时遵循正确的处理和安全准则也很重要。