Стекло силикатная хи химия. Катализатор реакций.

Жидкое стекло. Отвердитель. Химия веществ. Формулы.

[ x ] запретить сбор данных ...

В начало :: Карта сайта :: Быстрый поиск

Авторский сайт ТехСтоп Екб Ру :: Инфоблог

Химия силикатного стекла - важная область исследований, для применения в разных отраслях.

Я дико извиняюсь ... Я 1000 раз - не химик и поэтому не имею права делать громких заявлений, особенно в научной среде ... Но - посудите сами, как история из далекого детства - помогла мне решить сложную современную химическую задачу, для ее применения на производстве ...

Для понимания ясностей взаимосвязей - набросал небольшую картинку / схему химических соединений разных веществ с жидким стеклом ...

Химически правильный катализатор - отвердитель жидкого стекла.

Я - не алхимик, я - техник и должен понимать происходящие процессы и разбираться в технологиях, чтобы иметь возможность взаимодействовать с происходящими событиями и корректировать получаемый результат - в нужную (лучшую) сторону ...

Изученный материал - отлично вправил мозги на место, и сразу же появились вопросы ... Во-первых - к написанию формулы жидкого стекла : Na2O(SiO2) ... Если это равноправные Земле / образующие оксиды, то (даже с учетом слабокремниевых кислот) - компоненты бинарной системы должны быть написаны через точку или тире ... Во-вторых, если это водный раствор - почему в формуле нет воды H2O ? ... Она - что, участия в химических реакциях - не принимает ? ...

Следующий момент ... Изучив возможные химические взаимосвязи - я обнаружил некоторые зависимости и закономерности ... Но, сначала - разберем компоненты бинарной системы по частям ...
# Na2O - оксид натрия, натр ... При соединении с водой H2O - образует NaOH, гидроксид натрия (сода каустическая, едкий натр, едкая щелочь) ...
# SiO2 - диоксид кремния, кремнезем ... Не реагирует с водой ... Образует силикаты слабых кремниевых кислот, вида x.y, с непостоянным составом ...

Соединение Na2O-SiO2 замечательно тем свойством, что оно ведет себя, как магнит с двумя полюсами (север, юг) ... При химической реакции, некое вещество - выбирает либо один, либо другой компонент бинарной системы ... Смотрим на формулы ... Как известно, только два из 10 основных оксидов, в слобокремниевых кислотах, растворимы в воде : калия K2O и натрия Na2O, на который и обратим пристальное внимание ...

Самый простой способ отвердить жидкое стекло - происходит естественным образом ...
С одной стороны, Na2O + углекислый газ CO2 = Na2CO3, карбонат натрия (углекислый натрий, сода кальцинированная) ... Название полученного соединения происходит не от кальция (которого нет в формуле), а от слова кальцинация (нагрев / отжиг для окисления, очистки и придания новых свойств химическому элементу) ...
С другой стороны, Na2O + вода H2O = NaOH, гидроксид натрия (щелочь едкий натр, сода каустическая) ...
Поскольку CO2 в составе атмосферного воздуха и H2O в составе раствора жидкого стекла - небольшое количество = реакция протекает достаточно медленно, что сказывается на времени кристаллизации ...

Еще возможные реакции с оксидом натрия ...
Na2O + соляная кислота 2HCl (хлороводород) = 2NaCl + H2O ...
А, также : NaOH + HCl = NaCl + H2O ...
Замечена некоторая тяга натрия к хлору, также, как и при реакции кремния (ниже) ...

SiO2 + кальция хлорид CaCl = CaSiO3 силикат кальция (кремнекислый кальций) + NaCl, хлористый натрий (соль пищевая, поваренная, морская) ...

Но, при этом SiO2 + NaOH = Na2SiO3, метасиликат натрия (кремнекислый натрий) + H2O ...
А - NaOH, гидроксид натрия (щелочь едкий натр, сода каустическая) - образуется естественным путем при соединении Na2O с водой ...

Итак, по любому поводу (при большинстве реакций) - натрий и сам стремится образовать пищевую соль NaCl - поэтому сыпать ее в жидкое стекло - БЕСПОЛЕЗНО ...

Но есть еще одно широко распространенное вещество, о котором почему-то все упорно умалчивают (или, просто не знают ???) ... Божий пепел (пепел божественного огня) - сода пищевая (гидрокарбонат натрия, натрий двууглекислый) CHNaO3 ... Что делает сода при химической реакции с диоксидом кремния SiO2, бинарным компонентом жидкого стекла ? ...
SiO2 + сода пищевая CHNaO3 = Na2SiO3, метасиликат натрия + CO2 + H2O ... Два последних соединения помогают прореагировать Na2O, ускоряя реакции изнутри раствора жидкого стекла и соды ...

В результате многочисленных и быстрых реакций - в течении 5 ... 10 минут, жидкое стекло - отвердевает, превращаясь в камень ... Ну, это конечно, напрямую зависит от того, сколько соды насыпать ... От взаимного соотношения количества веществ, изменяется не только не только скорость реакции, но и пластичность, твердость / хрупкость полученного соединения (наверняка и ряд других параметров) ... Но, это - уже дело лаборантов : тестировать, испытывать и подбирать (не будем отнимать у них хлеб) ... А, то - заладили на химических форумах, все одно : CaCl, да - кальций хлор ... Перхоть под + [3a] + [увеличительное стекло - 1] + ная, этот кальций хлор ...

Декабрь, 2020 ...

P.S. ... Примечание ... Тестирование заполнителя, полученного соединением соды и жидкого стекла, в условиях длительной эксплуатации - показало склонность конструкции к разбуханию и вымыванию (полу / разрушению), вследствие воздействия воды атмосферных осадков ... Последствие гигроскопичности и такое элюирование - это полная абляция ... Провоцирует коррозию токоведущих электрических соединителей / проводников ... Может быть с осторожностью использовано в герметичной конструкции с водоотталкивающим покрытием, например - с последующим (многослойным) окрашиванием влаго / впитывающей поверхности полученного изделия ...

Но, как легкий способ получения быстро затвердевающей субстанции, пожалуй - не имеет себе равных, по скорости реакции и доступности химических ингредиентов, из всех, известных мне, вариантов - на сегодняшний день ...

Август, 2021 ...

Детские обучающие истории развития современности.

Давным давно, когда я был совсем еще ребенком и не догадывался, что есть такая наука - химия (начало - прямо, как в детской сказке) ... Я случайно обнаружил пятно засохшего обычного канцелярского клея - на деревянной поверхности, к которой он присох ... Когда я попытался отодрать, это застывшее чудо - материал начинал крошится, откалываясь в стеклянные осколки и крошки, но (большей частью) оставаясь намертво слитым с древесиной ... Эта история глубоко врезалась мне в память, но до сегодняшнего дня - никак себя не проявляла, всего лишь обобщая, что канцелярский клей и стекло - имеют общие признаки и родословную ...

В средней школе, химия - была (пожалуй) одним из самых непонятных предметов, из познания которого я (как и многие) - вынес только формулу C2H5OH (вижу, как народы заулыбались, увидев начертание хорошо знакомого химического соединения) - гидроксид пентагидродикарбония, который мог открыть - только русский химик, а полностью осознать и прочувствовать - только русский народ (хотя, [относительно последнего] в современном мире, думаю, это - уже далеко не так) ... Предмет, не - сложный, а именно - непонятный ... И, потому - оставшийся не выученным (ибо, нет ничего, более непутевого, чем зубрить непонятное - ни в какой перспективе) ... Поэтому, многие слова из курса химии, типа : таблица Менделеева, молекулярная масса, моль, аллотропия, атомная масса, электронные орбиты и ионные связи - в реальной жизни, не более, чем абстракция ... Встречный вопрос к зубрилам - многое, из не применяемого (в бытовой практике) - осталось в голове ? ... Думаю, больше половины - пароль от Одноклассников не помнит, не то что - сложные определения химических терминов ... Голова - должна быть свободна от посторонних мыслей, для решения текущих / наболевших задач ... Но, если уж взялся решить проблему - надо идти до конца ...

Хим. заливка, компаунды и заполнители - обзор рынка химпродукции.

Современная химическая промышленность выпускает разнообразное количество компонентов различного назначения и применения, для покрытия большей части производственных и народно / хозяйственных потребностей ... Многое, но - не все ; и не всегда по доступной цене ... Но, особенно - следует учитывать одно важное правило, обобщающее использование многих и различных химических материалов ... Большинство современных химических материалов рассчитаны на ожидаемое время готовности - только при нанесении слоя, толщиной - не более 2 - 3 мм ... Это говорит, о том, что - заливки большей толщины или объема, как минимум - должны обладать текучестью (для заполнения) и, за счет двух / компонентного состава (и смешивания), для более лучшей и равномерной внутренней полимеризации - будут стоить дороже ...

Мне - нужен наполнитель (заполнитель) пустого пространства изделия, в идеале прозрачный (но - неважно), чтобы усилить пластиковую конструкцию и в какой-то мере защитить ее содержимое от влияния атмосферных осадков, продлив срок эксплуатации изделия - до максимально невозможного ))) (что - недостижимо в обычных условиях промышленного производства современного ширпотреба) ... Для этого я провел обзор рынка современных материалов герметизации (заполнителей полостей) и пришел к неутешительному выводу, что современная химпродукция - не выпускает подобных материалов по приемлемой цене и скорости быстродействия (до готовности к использованию) ...

Давайте посмотрим, что предлагают, из современных материалов - строительные магазины и компании химпродукции ... Второе важное правило, которое поможет открыть глаза на товары при покупке ... Большинство современных химических материалов - продается в килограммах КГ, а льётся - в литрах Л ... Это означает, что 200 мл (стакан, которым вы могли предварительно измерить расход) - может весить 500 грамм, за счет более высокой плотности компонентов и прогнозируемые расходы - резко удвоятся ... Посмотрите, какое разнообразие названий материалов предложено к использованию, а толку - 0, если взглянуть на цены за кг, с учетом того, что стоимость заливки наполнителем - составляет примерно половину всей стоимости высокотехнологичного изделия ...

Я не могу сейчас точно вспомнить, почему были забракованы те или иные материалы ... Но, общие причины - одинаковы : тип применения, способ нанесения, время затвердевания, остаточная текучесть, избыточная стоимость или не подходящая цена ... Цифры немного округлены, но - несущественно (это же - обзор, а не прайс лист) ...

Битум, 967 руб. / 25 кг. ; 38 руб. / кг. ... Интересный вариант, но не подходит, так как требует умеренно / сильного нагрева перед употреблением ...

Герметик ... Клей герметик МС полимер Fix All Crystall, 500 руб. / стандартная туба 290 мл. для пистолета ... 1700 руб. / кг. ... Кристально прозрачный ... Обалденная вещь ... Прозрачный, как слеза ... Дорого ...

Компаунд ... Полиуретановый компаунд Силагерм 5035, 850 руб. / 1,5 кг. ; 566 руб. / кг. ... Прикольный, симпатичный полиуретан ... Дает плотную форму, жидкий, отлично льется ... Большой выбор марок ... Тяжелый ... Дороговато, даже с учетом того, что это один из самых дешевых вариантов материалов данной линейки продукции ...

Мастика ...
Битумно-эмульсионная мастика Руфимаст, 1220 руб. / 20 кг. ; 61 руб. / кг. ... Для кровли, в два слоя ...
Мастика битумная AquaMast, 1480 руб. / 18 кг. ; 82 руб. / кг. ...
Битумно-гидроизоляционная мастика SUHO IZOWAX холодного применения, 2165 руб. / 20 кг. ; 108 руб. / кг. ...
Мастика битумно-резиновая AquaMast К, 1960 руб. / 18 кг. ; 108 руб. / кг. ...
Мастики PETROMAST ... от 51 до 69 руб. / кг. ...
Мастика гидроизоляционная ISOBOX, 1548 руб. / 22 кг. ; 70 руб. / кг. ...

Мембрана ... Гидроизоляционная полимерная жидкая мембрана Akfix Aquazero 8678 руб. / 14 кг. ; 619 руб. / кг. ... Для бетона ...

Пластик ...
Прозрачный заливочный пластик Crystal Clear 220, 3280 руб. / 0,79 кг. ; 4150 руб. / кг. ... Заливочный полиуретановый пластик оптической прозрачности, двух / компонентный ...
Полиуретановый жидкий пластик АДВ 14, 3550 руб. / 6,6 кг. ; 537 руб. / кг. ...
Заливочный пластик Smooth-Cast 305, 1595 руб. / 0,86 кг. ; 1855 руб. / кг. ... На основе полиуретана, очень низкая вязкость (в вакуумной дегазации - нет необходимости), легко окрашиваемый ...

Полиуретан ...
Жидкий полиуретан для форм Адваформ Марка 80, 2400 руб. / 6 кг. ; 400 руб. / кг. ...
Полиуретан для форм : жидкий, литьевой, двухкомпонентный Адваформ 40-80, 500 - 700 руб. / кг. ...

Силикон ...
Силикон Kremen Mold 30, 650 руб. / 1 кг. ...
Силикон Super Form 30, 1130 руб. / 1 кг. ...
Силикон SK-760, 700 руб. / 1 кг. ...
Силикон Mold Max 14NV, 8100 руб. / 5 кг. ; 1620 руб. / кг. ... Но, при этом, в таре 1 кг. = 2700 руб. ... Заколебала эта политика оптовых цен ... Богатые - будут еще богаче, нищие - беднее ...

Стекло ...
Стекло жидкое, 750 руб. / 15 кг. ; 50 руб. / кг. ...
Шипучие таблетки выделяющие углекислоту в аквариум Prodac CO2 Plant, 570 руб. / 20 шт. ... 30000 руб. / кг. ... Нет - конечно можно углекислоту и из бутылки с газировкой извлекать, только как ее внутрь клея доставлять - шприцевыми инъекциями ??? ... Таблетки - это просто один из внятных вариантов примера использования или применения ...

... Состав для изоляции водопритока в скважину ... Состав содержит компоненты на основе : силикат натрия, многоатомный спирт (или - глицерин, гликоль), электролит (или - хлорид кальция), древесная мука и вода ... Задачей изобретения является повышение закупоривающих свойств состава и увеличение прочности получаемого геля ...

... опилки, кальция хлорид ... Один из химических форумов ...

Опыты с жидким стеклом (силикат натрия, канцелярский клей).

Итак, опытным путем было выяснено, что дешевле жидкого стекла - только битум, но он мне - не подходит в данной конструкции ... Согласен, даже - на цементный раствор, лишь бы сохло быстрее ... Кстати, именно жидкое стекло выступает катализатором / ускорителем схватывания бетона ... Прибавление к цементному раствору

... ускоряет начало схватывания в 3 раза, а конец схватывания больше чем в 4 раза ... Но прочность затвердевшего раствора в этом случае несколько снижается ... Дальнейшее прибавление жидкого стекла в количествах до 10% совершенно не ускоряет начала схватывания, конец же схватывания ускоряется в 6 раз ...

Можно и бетон ... Цемент ЦЕМ II / A-И 32,5 Н (ПЦ-400 Д20) 350 руб. / 50 кг. ; 7 руб. / кг. - очень даже привлекательная цена, да и марка 400 - не самая слабая для прочности фундамента конструкции ... Отложу это решение, как - запасной вариант и продолжу эксперименты с жидким стеклом, тем более, что опыт из детства подсказывает мне, что это далеко не самое плохое решение ...

Жидкое стекло сможет высохнуть, став прозрачным (слегка желтоватым) - только по истечении длительного времени - 7 и более дней ... Нет, если намазать его тонким слоем - оно и за пару часов на батарее высохнет (наилучшее применение Ж.С. - красить им бетон, чтобы он не пылил и лучше сохранялся) ... Но - не в роли заполнителя пустот, с глубиной заливки 1 - 2 см ... В этом случае верхняя поверхность - кристаллизуется и перекроет доступ атмосферного CO2 ко внутреннему содержимому, которое - так и останется жидким - на долгое время ... Попробовал я и опилки, и кальция хлорид, но результатом остался - крайне не удовлетворен ... Надо придумать, что-то новое, что в корне изменит ситуацию ...

В попытках найти решение, ради эксперимента - попробовал пищевую соль и каустическую соду, которая хотя и относится к веществам 2-го класса токсичности (требуется допуск на работы) - еще со времен советских предприятий лежит возле каждого умывальника, для отмывания особо загрязненных рук ... И хотя, в настоящее время - разработано множество составов для очистки рук - привычка использовать щелочь едкий натр - до сих пор не искоренилась, тем более что гидроксид натрия - разрешен СанЭпидемНадзором РФ для санобработки оборудования, даже - в пищевой промышленности ...

Полученные результаты - крайне удивили меня ... Раствор с солью - так и не схватился, даже через сутки, а содовый состав - уже через пару часов стал затвердевать ... Стало интересно разобраться в особенностях происходящих химических реакций, чтобы понять - почему происходит именно так, а не иначе, и - есть ли способ улучшить протекающие процессы ...

Бинарные системы. Из публикации Данные геохимии.

Вот что указывается в публикации (в PDF формате) ...

... Фазово-равновесные отношения обычных породообразующих оксидов, кроме воды ... (Документ по геологическому исследованию 440-L ... Обсуждение отношений плавления общих породообразующих оксидов и образованных ими двойных, тройных, четверных и пятикомпонентных систем ... Полиграфия правительства США, Вашингтон : 1964 г.) ...

Введение ... Основная задача геологии - объяснить характерную ассоциацию определенных минералов в хорошо известных типах пород и связь этих пород друг с другом ... Некоторые породы имеют осадочное происхождение и образовались в результате выветривания более примитивных пород и последующего уплотнения отложений ... Другие породы, метаморфические породы, образуются в результате изменения под воздействием тепла или давления либо таких отложений, либо первичных магматических пород, которые образуются в результате охлаждения и кристаллизации горной магмы ... При рассмотрении происхождения минералов, из которых состоят многие типы вулканических пород, необходимо знать отношения плавления и кристаллизации различных оксидов, которые составляют большую часть земной коры ... Кларк и Вашингтон (1922) показали, что 10 оксидов составляют 99 процентов земной коры ... Одна из них - вода H2O, которая в этой главе не рассматривается ... Остальные девять оксидов : Na2O, K2O, MgO, CaO, FeO, Al2O3, Fe2O3, SiO2, TiO2 ... Доступная информация о температурах плавления и соотношении фазового равновесия этих девяти оксидов обобщена в этой главе ... Оксиды рассматриваются в порядке периодической системы, за исключением того, что FeO помещается после MgO и CaO, а Fe2O3 - после Al2O3 ...

Бинарные системы ... В этом разделе даны бинарные системы, образованные девятью оксидами, перечисленными во Введении, с комбинациями, расположенными в порядке этого списка, который, по сути, соответствует порядку в периодической таблице ... Самый простой тип системы - система, в которой не образуются соединения, нет твердого раствора и образуется простая бинарная эвтектика ... Девять из следующих систем удовлетворяют этим требованиям, но подробно объясняются примеры, иллюстрирующие многие из возможных осложнений в отношениях фазового равновесия ... Система CaO-SiO2 показывает следующее : простые эвтектики ; соединения, подобные CaOSiO2, с конгруэнтными точками плавления ; соединение 3CaO2SiO2, которое имеет инконгруэнтную точку плавления ; соединение 2CaO SiO2, которое проявляет реакции в твердом состоянии ; и реакции, в которых образуются два жидких слоя ... Система NaaO-CaO-SiO2 имеет примеры как конгруэнтно, так и неконгруэнтно плавящихся соединений ... Несколько простых бинарных систем обсуждаются в связи с тройной системой Na2O-Al2O3-SiO2 ... Двойная система Na2O-Al2O3-6SiO2 (альбит) - CaOAl2O3-2SiO2 (анортит) является примером системы, представляющей собой полный твердый раствор с точкой плавления, повышающейся от одного компонента к другому ... Система 2CaOSiO2 (ортосиликат кальция) -2FeOSiO2 (фаялит) представляет собой более сложную систему твердого раствора, а CaO-SiO2-FeO'SiO2 является иллюстрацией бинарного соединения, который только частично является двоичным ...

Na2O-SiO2 ... Бинарная система Na2O-SiO2 является основой для изучения натриевых полевых шпатов и полевых шпатов, а также стекла и других керамических изделий ... Первоначальное фазовое равновесие было установлено Мори и Боуэном (1924), которые работали над той частью системы, которая находится между Na2O, SiO2 и SiO2 ... Крачек (1930) распространил исследование на состав ортосиликата натрия, 2Na2O Si02 ... Боуэн и Шайрер (1929) и Боуэн, Шайрер и Виллемс (1930) при исследовании системы Na2SiO3-Fe2O3-SiO2 получили дополнительные данные ... Два кристаллических соединения : метасиликат натрия, Na2OSiO2, впервые описанный Ниггли (1913), и дисиликат натрия (Morey, 1914), плавятся конгруэнтно, но ортосиликат натрия 2Na2O-SiO2 плавится инконгруэнтно с образованием кристаллического Na2O и жидкости ... Дисиликат натрия имеет несколько полиморфных форм, описанных Morey, Kracek и England (1953) ... При 707 гр. Ц. и 678 гр. Ц. - происходят быстрые обратимые превращения ...

Диаграмма фазового равновесия представлена (на рисунке, в первоисточнике), а инвариантные точки приведены в таблице 3 ... За исключением составов, близких к дисиликатно-кварцевой эвтектике, достижение равновесия в этой системе не вызывает особых трудностей ... Метасиликат натрия может быть изучен либо методом закалки, либо методом кривой нагрева (Morey, 1923) ... Он так легко кристаллизуется, что плавится 25 г. или более не могут быть охлаждены как стекло, но всегда кристаллизуются ... С другой стороны, он переохлаждается до такой степени, что метод кривой охлаждения не является надежным ... Эвтектика Na2O'2SiO2-кварц показывает заметное снижение температуры плавления на 924 гр. Ц. по сравнению с точкой плавления SiO2 в результате добавления 25,8% NasO ... Формы 3Na2O-2SiO2, описанные Д'Ансом и Лёффлером (1930), и Na2O3SiO2, описанные Будниковым и Матеевым (1956), не существуют ...

Таблица 3. Инвариантные точки в системе Na20-Si02.

Список всех страниц, раздел domibyt : смотреть онлайн бесплатно, интересное - надо посмотреть ...