水玻璃转变成硅溶胶的方法.doc

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1、水玻璃转变成硅溶胶的方法水玻璃（waterglass)，即硅酸钠，俗称泡花碱，化学式Na2SiO3水玻璃和泡化碱是硅酸钠的俗称。一、水玻璃的化学成分水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡花碱。水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃，其分子式分别为Na2O.nSiO2和K2O.nSiO2.式中的系数n称为水玻璃模数，是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比（或摩尔比）。水玻璃模数是水玻璃的重要参数，一般在1.5-3.5之间。印染氧漂用说玻璃多为Na2O.nSiO21:3。水玻璃模数越大，固体水玻璃越

2、难溶于水，n为1时常温水即能溶解，n加大时需热水才能溶解，n大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模数越大，二氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬化，粘结力增大。二、水玻璃的生产工艺硅酸钠(Na2SiO3)又名泡花碱、水玻璃(Na2O。nSiO2)，无色、青绿色或棕色的固体或粘稠液体。硅酸钠是由硅石(石英砂)、纯碱(或土碱)在熔化窑炉中共熔，冷却粉碎制得，其燃料为媒、天然气、煤气均可。泡花碱生产工艺可分为干法和湿法两种，通常所使用的是干法生产固体泡花碱，再经溶解转变成所需规格的液体泡花碱，其转换率为1∶2。5。生产泡花碱的原

3、料为石英砂、纯碱，将二者按一定比例混合送至反射窑炉中，经高温煅烧溶化炉水淬后包装即为固体泡花碱。固体泡花碱有利于运输、贮存。将固体泡花碱在一定温度、压力下将其溶化成液体即为液体泡花碱。化学反应式为：Na2CO3＋SiO2—Na2SiO3＋CO2↑石英砂、纯碱→混合→煅烧→水淬→固体泡花碱→经溶化→液体泡花碱水玻璃的生产有干法和湿法两种方法。干法用石英岩和纯碱为原料，磨细拌匀后，在熔炉内于1300-1400℃温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃，溶解于水而制得液体水玻璃湿法生产以石英岩粉和烧碱为原料，在高压蒸锅内，2—3大气压下进行压蒸反应

4、，直接生成液体水玻璃。工业水玻璃因分子中氧化钠与二氧化硅比值不同其性质亦不同。氧化钠与二氧化硅的分子摩尔比称为模数，模数在3以下的称为中性水玻璃，模数3以上的称为碱性水玻璃。其产品通常有固体水玻璃，水合水玻璃和液体水玻璃之分。三、用途：是水质软化剂、助沉剂，在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；其他用途:泡花碱的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状泡花碱、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。在经济发达国家，以泡花碱为原料的深加工系列产品已发展到5

5、0余种，有些已应用于高、精、尖科技领域；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料，在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂、硅胶、硅溶胶、分子筛、白炭黑等……。三、物理性质及形态:无色、淡黄色或表灰色透明的粘稠液体。无水物为无定形，天蓝色或黄绿色，为玻璃状。形态

6、分为液体、固体、水淬三种。硅酸钠溶液中滴加稀硫酸溶液由澄清变浑浊，是生成硅酸↓H2SiO3沉淀，水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很强的粘附性，因而水玻璃有良好的粘结能力。硅酸凝胶能堵塞材料毛细孔并在表面形成连续封闭膜，因而具有很好的抗渗性和抗风化能力。硅酸凝胶具有高温干燥增加强皮的特性，因而水玻璃具有很好的防火热性。硅酸凝胶不与酸类物质反应，因而水玻璃具有很好的耐酸性。但在氧漂液中这些特性却使得硅酸凝胶黏附在设备上引成硅垢，黏附于织物表面而难以洗除，四、水玻璃的主要技术性质　　1.粘结力和强度较高　　水玻璃硬化后的主要成分为硅凝胶（）和固体

7、，比表面积大，因而具有较高的粘结力。但水玻璃自身质量、配合料性能及施工养护对强度有显著影响。　　2.耐酸性好　　可以抵抗除氢氟酸（HF）、热磷酸和高级脂肪酸以外的几乎所有无机和有机酸。　　3.耐热性好　　硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降很小，当采用耐热耐火骨料配制水玻璃砂浆和混凝土时，耐热度可达1000℃。因此水玻璃混凝土的耐热度，也可以理解为主要取决于骨料的耐热度。　　4.耐碱性和耐水性差　　因和均溶于碱，故水玻璃不能在碱性环境中使用。同样由于、NaF、Na2CO3均溶于水而不耐水，但可采用中等浓度的酸对已硬化水玻璃进行酸

8、洗处理，提高耐水性。5.水玻璃的凝结固化　　水玻璃在空气中的凝结固化与石灰的凝结固化非常相似，主要通过碳化和脱水结晶固结两个过程来实现，反应式如下：　　随着碳化反应的进行，硅胶（）含量增加，接