O silicato de sódio (Na2SiO3) é um composto feito de sódio, silício e oxigênio. Tem diversas utilizações, inclusive como detergente, adesivo e na produção de sílica gel.
| Nome IUPAC | Metasilicato de sódio |
| Fórmula molecular | Na2SiO3 |
| Número CAS | 6834-92-0 |
| Sinônimos | Vidro de água, vidro líquido, vidro solúvel, ortossilicato de sódio, vidro de silicato de sódio, metassilicato de sódio |
| InChI | InChI=1S/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2 |
Propriedades do silicato de sódio
Fórmula de Silicato de Sódio
A fórmula do silicato de sódio é Na2SiO3, o que indica que cada unidade do composto contém dois átomos de sódio, um átomo de silício e três átomos de oxigênio. O silicato de sódio também é conhecido por outras fórmulas como Na2O·nSiO2 e Na2SiO4, dependendo do número de unidades SiO2 no ânion polimérico. A fórmula do silicato de sódio é crucial para a compreensão de suas propriedades químicas e para o cálculo de sua massa molar e peso molecular.
Massa molar de silicato de sódio
O Na2SiO3 tem uma massa molar de aproximadamente 122,06 g/mol. Isso é calculado adicionando as massas atômicas de sódio (22,99 g/mol), silício (28,09 g/mol) e oxigênio (16,00 g/mol) presentes no composto. A massa molar é uma propriedade crucial para o Na2SiO3 porque ajuda a determinar a quantidade de composto necessária em uma reação.
Ponto de ebulição do silicato de sódio
O ponto de ebulição do Na2SiO3 não é um valor único, mas sim uma faixa de temperaturas. As soluções de Na2SiO3, comumente utilizadas em aplicações industriais, têm uma faixa de ebulição de 100 a 110°C. O ponto de ebulição do Na2SiO3 depende de fatores como concentração, pureza e presença de impurezas.
Ponto de fusão do silicato de sódio
O Na2SiO3 não possui um ponto de fusão distinto porque não existe como um composto sólido em condições normais. Geralmente é encontrado no estado sólido na forma de pós, grânulos ou grumos. Estas formas sólidas de Na2SiO3 possuem diferentes pontos de fusão, que variam dependendo da sua composição e método de preparação.
Densidade de silicato de sódio g/mL
A densidade das soluções de Na2SiO3 varia dependendo da sua concentração. Soluções de Na2SiO3 com concentração de 20% possuem densidade de aproximadamente 1,14 g/mL, enquanto aquelas com concentração de 40% possuem densidade de aproximadamente 1,34 g/mL. A densidade do Na2SiO3 sólido pode variar de 2,3 g/mL a 2,6 g/mL, dependendo de sua pureza e tamanho de partícula.
Peso molecular do silicato de sódio
O peso molecular do Na2SiO3, também conhecido como fórmula do peso, é a soma dos pesos atômicos de todos os átomos presentes no composto. O peso molecular do Na2SiO3 é de aproximadamente 122,06 g/mol. Conhecer o peso molecular de um composto é essencial para determinar a quantidade de composto necessária para uma reação específica.
Estrutura do silicato de sódio
O silicato de sódio é um composto inorgânico composto de cátions de sódio e ânions de silicato polimérico. A estrutura do silicato de sódio pode variar dependendo da sua composição e método de preparação. Geralmente é representado pela fórmula Na2O.nSiO2, onde n representa o número de unidades SiO2 no ânion polimérico. Os ânions de silicato polimérico têm uma estrutura de rede tridimensional, na qual os átomos de silício são coordenados tetraedricamente com os átomos de oxigênio.
| Aparência | Sólido, líquido ou em pó incolor ou branco |
| Gravidade Específica | 1,4-1,6 |
| Cor | Incolor |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | 122,06 g/mol |
| Densidade | 1,14-1,34 g/mL (solução); 2,3-2,6 g/mL (sólido) |
| Ponto de fusão | Nenhum ponto de fusão distinto |
| Ponto de ebulição | 100-110°C (solução) |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Solúvel |
| Solubilidade | Solúvel em água e etanol; ligeiramente solúvel em metanol e acetona |
| Pressão de vapor | Não aplicável |
| Densidade do vapor | Não aplicável |
| pKa | ~9,8 |
| pH | 11-12 (solução) |
Segurança e perigos do silicato de sódio
O Na2SiO3 pode ser perigoso se não for manuseado corretamente. É um composto cáustico que pode causar irritação severa na pele e nos olhos em contato. A inalação de poeira ou névoa de Na2SiO3 pode causar irritação respiratória e danos aos pulmões. As soluções de Na2SiO3 também são muito alcalinas e podem causar queimaduras químicas na pele ou nas mucosas. Equipamento de proteção individual adequado, como luvas e proteção para os olhos, deve ser usado ao manusear Na2SiO3. Em caso de contato com a pele ou olhos, é necessário enxaguar imediatamente com água. O Na2SiO3 também deve ser armazenado em local fresco, seco e bem ventilado, longe de materiais incompatíveis.
| Símbolos de perigo | Corrosivo, Irritante |
| Descrição de segurança | Mantenha fora do alcance de crianças. Evite o contato com os olhos, pele e roupas. Use luvas de proteção/roupas de proteção/proteção ocular/proteção facial. SE ENTRAR EM CONTACTO COM A PELE: Lavar com água abundante. SE ENTRAR EM CONTACTO COM OS OLHOS: enxaguar cuidadosamente com água durante vários minutos. Remova as lentes de contato, se presentes e fáceis de retirar. Continue enxaguando. EM CASO DE INGESTÃO: Enxágue a boca. NÃO induza o vômito. Ligue para um CENTRO DE INFORMAÇÃO ANTIVENENOS ou um médico se não se sentir bem. |
| Números de identificação da ONU | ONU2922, ONU1824 |
| Código SH | 2839.90.90 |
| Classe de perigo | 8 |
| Grupo de embalagem | III |
| Toxicidade | LD50 (oral, rato) = 1,280 mg/kg; LC50 (inalação, rato) >2,28 mg/L/4h |
Métodos para a síntese de silicato de sódio
Existem vários métodos para sintetizar Na2SiO3.
Um método comum é fundir sílica com carbonato de sódio em altas temperaturas, o que produz Na2SiO3 e dióxido de carbono como subprodutos.
Outro método envolve a reação de hidróxido de sódio com sílica em um recipiente de alta pressão e altas temperaturas. Para obter a concentração desejada, dilua a solução altamente concentrada de Na2SiO3 com água.
Um terceiro método envolve dissolver sílica gel em uma solução de hidróxido de sódio , depois aquecer e agitar a mistura para promover a reação. Este método produz uma solução límpida e incolor de Na2SiO3.
A radiação de microondas pode aquecer os reagentes, sintetizando Na2SiO3.
Esses métodos produzem Na2SiO3 com pureza e rendimento mais elevados do que os métodos de síntese tradicionais.
Além disso, alguns estudos exploraram o uso de recursos renováveis, como cinza de casca de arroz e cinza de bagaço de cana-de-açúcar, como fontes de sílica para a síntese de Na2SiO3, proporcionando assim uma abordagem de produção mais sustentável.
Usos de silicato de sódio
O Na2SiO3 é um composto versátil com muitas aplicações em diversas indústrias. Alguns dos usos comuns do Na2SiO3 são:
- Adesivos e Ligantes: Utilizados como ligante em diversas aplicações como papelão, caixas de papelão ondulado e compensados.
- Detergentes e Sabões: Utilizados em detergentes para a roupa como tampão alcalino e agente anti-redeposição.
- Tratamento de Água: Utilizado no tratamento de água como coagulante e inibidor de corrosão.
- Construção: Também utilizado como endurecedor de concreto e estabilizador de solo.
- Cerâmica: Utilizada como aglutinante na produção de cerâmica.
- Têxtil e papel: Usado como agente de colagem na produção de papel e como retardador de chama em têxteis.
- Automotivo: Usado como selante e aditivo refrigerante na indústria automotiva.
- Agricultura: Usado como pulverização foliar para melhorar o crescimento das plantas e como corretivo do solo para reduzir a compactação do solo e aumentar a retenção de água.
- Proteção contra fogo: Utilizado como retardador de chama em diversos materiais como madeira, tecido e papel.
- Cuidados Pessoais: Usado em alguns cremes dentais e desodorantes como aglutinante e como agente de controle de viscosidade.
Questões:
P: O silicato de sódio é tóxico?
R: O Na2SiO3 pode ser tóxico se ingerido ou inalado em grandes quantidades. Pode irritar os olhos, a pele e o sistema respiratório. No entanto, quando usado de acordo com as diretrizes de segurança, como o uso de equipamento de proteção individual adequado, o manuseio do Na2SiO3 é geralmente seguro.
P: Como curar o Na2SiO3?
R: O Na2SiO3 é endurecido pela exposição ao dióxido de carbono, o que faz com que o Na2SiO3 líquido se solidifique em uma substância dura, semelhante a vidro. O tempo de cura depende da concentração da solução de Na2SiO3, bem como da temperatura e umidade do ambiente de cura. Normalmente, leva vários dias para o Na2SiO3 endurecer completamente.
P: Você pode pintar sobre concreto tratado com silicato de sódio?
R: Sim, é possível pintar sobre concreto tratado com Na2SiO3, mas a superfície deve ser devidamente preparada. O Na2SiO3 deve curar completamente, então a superfície deve ser limpa e preparada com um primer adequado antes de aplicar a tinta.
P: Onde comprar silicato de sódio perto de mim?
R: O Na2SiO3 pode ser adquirido de fornecedores de produtos químicos, fornecedores industriais e varejistas online. É importante garantir que o fornecedor seja confiável e que o Na2SiO3 seja de alta qualidade e adequado para a aplicação pretendida. Também é importante seguir as orientações adequadas de manuseio e segurança ao comprar e usar Na2SiO3.