производство, состав и формула, характеристики по госту

Жидкое стекло хоть и известно стало не так давно, но уже сейчас его применение в быту настолько широко, что сложно найти ту среду производства, где оно не используется. Жидкое стекло может включаться в состав грунтовок, клея, красок, в качестве уплотнителя грунта или гидроизоляции различных водных сооружений.

Общая информация

Жидкое стекло бывает на основе калия, натрия и иногда лития, хотя последний компонент используется весьма редко. Калийный вид материала используется во множестве сфер и имеет прекрасные технические свойства. По сравнению с натриевым каустическим, обладает более рыхлой структурой, из-за чего швы бывают менее стабильны.

Обладая высокой пожаро- и взрывоустойчивостью, он придает им необходимую прочность.

Оба этих материала применяются едва ли не везде, но все же калийное в качестве одного из составляющих встречается реже. Это объясняется его дороговизной. Поэтому нередко калийное жидкое стекло заменяется каустическим натриевым.

Фото жидкого стекла

Состав

Основными составляющими жидкого стекла обычно являются:

• Серный ангидрит;
• Двуокись кремния;
• Окиси железа и алюминия;
• Силикатный модуль;
• Окись натрия;
• Окись кальция.

В обоих типах стекла две последних окиси будут встречаться, но в несколько меньших количествах. Так, в жидком натриевом стекле одноименной окиси содержится 9%, а кальция — лишь 0,2%.

При работе с жидким стеклом лучше всего использовать готовые смеси, предназначенные для выполнения конкретной задачи.

Технические параметры жидкого стекла

Стекло этого вида отвечает ГОСТ 13078-81. Сертификат соответствия является добровольной формой подтверждения качества и каждой компании, которая занимается производством этого материала, выдается после исследования этой продукции.

Некоторые строители задаются вопросом, вредно ли жидкое стекло и каким образом оно способно воздействовать на организм. Этот материал не излучает каких-либо вредных волн, поэтому его можно считать безопасным. Однако попадания его на участки тела, а уж тем более внутрь, следует избегать.

Скорость высыхания жидкого стекла будет зависеть от того, в составе какой смеси он используется. Так, в чистом виде он может подсохнуть за 10 минут. Если он добавляется в какую-либо смесь, то время его застывания составит несколько часов.

Основные характеристики жидкого калийного стекла:

1. Плотность — до 1,45 г/см3;
2. Срок (годности) хранения — 2 года;
3. Формула — Na2O3Si;
4. Вес удельный — 1,45;
5. Температура плавления — 1088С.

Химические эксперименты с жидким стеклом, показывающие его основные свойства:

Технология производства

Производство этого материала чрезвычайно сложное, поэтому этим могут заниматься лишь химические заводы. Так, изначально кварц потребуется искрошить в песок, после чего нужно смешать его с содой, поташом и сульфатом калия или же натрия.

После этого требуется сплавить весь материал в монолитную глыбу, для чего понадобится температура не меньше 1400С. Далее ее понадобиться растворить в автоклаве. На этот раз температура будет несколько ниже, порядка 170С, но длительность этой процедуры составить может около 6-7 часов. В данном случае важно так же поддерживать оптимальное давление на уровне 0,8 МПа.

Самостоятельно изготовить жидкое стекло в домашних условиях невозможно, поскольку обеспечить все условия, оптимальное давление и температуру самостоятельно невозможно. Для этого потребуется специальное оборудование и, конечно, профессиональные навыки.

Поскольку при большом объеме иногда могут возникнуть трудности с застыванием жидкого стекла в формах, рекомендуется использовать различные виды отвердителей. Сколько будет сохнуть жидкое стекло зависит от нескольких факторов. Так, хорошо воздействуют с ним калийные соли, борная кислота, диоксид титана, а так же некоторые другие типы.

На видео, как делают жидкое стекло (компьютерная симуляция):

Отзывы и оценки материала

Жидкое стекло имеет очень хорошие свойства, что подтверждено многочисленными отзывами тех, кто использовал материал. Его применяют для различных покрытий, дабы защитить поверхность от воздействия влаги. Обычно проблем с использованием его не возникает, если все было сделано по правилам.

Так, всегда рекомендуется использовать затвердитель, если объем материала, из которого предполагается производить, например, кирпичи, достаточно большой. Средняя стоимость тонны жидкого стекла составит порядка 14 тысяч.

Исходя из всей массы отзывов, представленных в интернете, можно выставить этому материалу следующие оценки:

• Цена — 5 баллов. Хотя калийный тип стекла и будет достаточно дорогим, однако его натриевый аналог обладает весьма хорошими свойствами в совокупности с доступной стоимостью;
• Внешний вид — 5 баллов. При покрытии им поверхностей не создает обычно никаких посторонних оттенков;
• Экологичность — 5 баллов. Никаких вредных посторонних примесей при создании его не используется;
• Простота изготовления — 3 балла. Самостоятельно сделать жидкое стекло невозможно, поскольку его изготавливают только на химических заводах;
• Практичность — 5 баллов. Применимо в широчайшем круге сфер;
• Трудоемкость при использовании — 5 баллов. Сложностей обычно при использовании не возникает вообще, либо они достаточно быстро устраняются.

Жидкое стекло хоть и известно стало не так давно, но уже сейчас его применение в быту настолько широко, что сложно найти ту среду производства, где оно не используется.

Применение жидкого стекла: разновидности и свойства материала

Главная » Ответы эксперта

На чтение: 6 минОпубликовано: Автор: Казарин Сергей

Содержание

1. Как оценивается качество жидкого стекла
2. Калиевое стекло
3. Натриевое стекло
4. Общие свойства жидкого стекла
5. Растворимое стекло в строительстве
6. Заключение

Жидким стеклом или силикатным клеем называют растворённое в воде стекло. Оно может изготавливаться из натрия или калия путём их плавления с известью и/или кремнием, в результате которого получается полупрозрачная стекловидная масса. Бывают ещё варианты на основе лития или комбинации нескольких веществ, но применение жидкого стекла в этом случае ограничено его более высокой стоимостью. Рассмотрим более популярные варианты материала.

Внешний вид растворимого стекла

Как оценивается качество жидкого стекла

Формула растворимого стекла выглядит вот так: Na2O*mSiO2. В первой части фигурирует окись вещества, которое подвергается расплаву, а во второй части участвует, так называемый, модуль стекла (m) – соотношение количества молекул кремнезёма к 1 грамм молю основного вещества (калия или натрия).

Для натриевого стекла этот модуль варьируется в пределах 2-3,5, а у калиевого он выше — до 4,5. Это значит, что у калиевого стекла и клеящие свойства лучше, и кислотоустойчивость выше, так как именно соотношение окисей и характеризует основные свойства материала, а так же влияет на его стоимость и сферу применения.

Калиевое стекло

Растворимое стекло на основе калия

Так как у калиевого стекла более высокие адгезионные показатели, в общестроительных работах его не применяют — это повышало бы их себестоимость. В основном его используют в качестве вяжущего вещества при изготовлении силикатных красок, штукатурок и поташа (карбоната калия).

Что такое поташ

Поташ является одним из ингредиентов высококачественного оптического стекла и применяется в качестве добавки, придающей бетонам и штукатуркам устойчивость к пониженным температурам. Вне строительства, его используют для приготовления калийных удобрений для сельскохозяйственных культур, в производстве жидкого мыла, хрусталя, в фотографии, фармацевтике.

Натриевое стекло

Стекло на основе натрия

Там, где не требуется применения состава с высоким модулем стекла – а это в большинстве строительных отраслей, в ход идёт стекло на основе натрия. Его используют при:

• изготовлении огнеупорных и кислотостойких бетонов и замазок;
• кислотоупорного цемента;
• антисептиков;
• огнестойких красок;
• отвердителей;
• клеёв.

Примечание: В качестве добавки к гидроизоляционному бетону, изготавливаемому на основе портландцемента, натриевое стекло не подходит. Под действием воды оно разрушается, остаются поры, которые пропускают влагу и способствуют снижению прочности  камня.

Натриевое жидкое стекло применяется при зимнем бетонировании, так как оно ускоряет схватывание раствора. Для этого стекло смешивают с водой, которой затворяют цемент с наполнителями. Скорость твердения бетона при этом будет зависеть от содержания в стекле кремнеземистого модуля, о котором упоминалось выше.

Чем больше модуль стекла, тем лучше оно взаимодействует с вяжущим. Однако количество стеклянного компонента в растворе должно строго дозироваться. При превышении двухпроцентной нормы прочность смеси будет снижаться, потому что из-за чрезмерно быстрого схватывания нарушается процесс гидратации цемента.

Общие свойства жидкого стекла

Любое растворимое стекло твердеет медленно, и только при условии взаимодействия с воздухом. Имеющаяся в нём углекислота вступает в реакцию с силикатом кремнезёма, способствуя его высыханию. При этом ранее стабильный раствор переходит в состояние геля, уплотняется и начинает приобретать прочность — так проявляются вяжущие свойства стекла.

• Однако углекислота из воздуха не может проникнуть глубоко – не в той она концентрации. Поэтому следствие её воздействия на растворимое стекло проявляется только поверхностно. Высохнув, образовавшаяся плёнка перестаёт пропускать воздух и препятствует дальнейшему твердению.

Примечание: Ускорить его может только катализатор (кремнефтористый натрий). При его воздействии образуются кремнекислоты, исполняющие роль клеящего вещества.

• Несмотря на то, что в основе изготовления жидкого стекла применяются разные вещества, в конечном итоге они обладают практически одинаковыми свойствами. В чём заключается принципиальная разница, мы уже уточняли.
• Калиевое стекло более устойчиво к агрессивным средам, не бликует на поверхности и не оставляет белесых пятен. У него прекрасные вяжущие свойства, именно поэтому оно и применяется в производстве малярных составов.
• А вот для упрочнения поверхности фундаментов или стяжек однозначно применяется натриевое стекло. Оно же используется в нефтедобыче для отделения воды от нефти, в производстве чистящих и моющих средств.

Если говорить о чисто строительной области применения, то список технологий, в которых участвует жидкое стекло наиболее широк и приводится ниже.

Растворимое стекло в строительстве

Итак, рассмотрим несколько самых популярных способов применения жидкого стекла в строительстве:

Способ применения	Фото для наглядности
1.        Окрасочная гидроизоляция. Выполняется на вертикальных поверхностях фундамента и внутри подвальных и цокольных помещений. Для этой цели приготавливается раствор из двух частей воды и одной части растворимого стекла. На поверхность наносится при помощи кисти в два слоя.	Жидкое стекло: применение для гидроизоляции
2.         Добавка для цементных смесей. При добавлении жидкого стекла к растворам и бетонам, последние приобретают стойкость к пониженным температурам и к увлажнению в процессе эксплуатации. Дозируется жидкое стекло для бетона (инструкция к применению на упаковке) обычно так: 1 л стекла на 100 кг смеси.	Приготовление раствора
3.        Натриевое жидкое стекло применяют и для внутренней гидроизоляции чаши бассейна, поверх которой затем производится финишная отделка. Расходуется на 1 м2 примерно 0,5 литра стекла. Оно заполняет поры на поверхности бетона, уменьшая его гигроскопичность.	Обмазка чаши бассейна
4.        В гаражах, производственных и хозяйственных помещениях обычно устраивают бетонные полы. В процессе эксплуатации они сильно пылят, а жидкое стекло является самым простым и дешёвым средством устранения этого недостатка.	Обработка жидким стеклом бетонного пола
5.         Жидкое стекло применяют и для гидрофобизации дерева. Его пористая структура заполняется стеклом, и древесина перестаёт впитывать влагу. Так обрабатывают уличные террасы, садовую мебель, столешницы.	Терраса, гидрофобизированная жидким стеклом
6.        Приготовление затирок и клеёв. Добавление жидкого, желательно калиевого стекла, сделает любую строительную смесь более стойкой и прочной, улучшит адгезию. Так модифицируют затирки для плитки, ремонтные шовные составы, цементные клеи для керамики и линолеума.	Затирка для напольной облицовки с жидким стеклом не пропускает воду

Заключение

Совершенного материала не бывает, и в случае с растворимым стеклом без минусов тоже не обходится. То, что покрытие сохнет почти сутки, это не так уж существенно. Гораздо хуже, что плёнка получается хоть и твёрдой, но достаточно хрупкой и легко поддаётся истиранию. Срок его службы покрытия невелик, и через несколько лет эксплуатации конструкций пропитку приходится обновлять.

Зато в сравнении с другими гидрофобизирующими составами у жидкого стекла очень демократичная стоимость, что с лихвой компенсирует недостаток долговечности. Что же касается сравнений двух видов стекла, то выяснять какое лучше, а какое хуже, бессмысленно. У каждого из них свои собственные сферы применения, поэтому и конкурировать между собой они никак не могут.

Казарин Сергей/ автор статьи

Эксперт по финишным отделочным материалам (напольные, настенные и потолочные покрытия).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Хлорид натрия

против регенеранта хлорида калия: какой из них подходит для вашего умягчителя воды?

Вы здесь: Домашняя страница / Блог / Хлорид натрия против регенеранта хлорида калия: какой из них подходит для вашего умягчителя воды?

2 мая 2018 г. от Good Marketing

Хотя хлорид натрия является основным регенерантом для умягчителей воды в Восточной Пенсильвании и Нью-Джерси, хлорид калия является еще одним вариантом регенеранта, который используется в некоторых конкретных ситуациях. Когда вы выбираете новый умягчитель воды для своего дома, вам может быть интересно, какой вариант подходит вам и вашей семье. Сегодня мы собираемся помочь вам принять это решение, рассказав о различиях между регенерантами хлорида натрия и хлорида калия и о том, как решить, какой тип умягчителя вам следует выбрать!

Для чего используется регенерант?

Прежде чем мы поговорим о различиях между хлоридом натрия и хлоридом калия, важно в первую очередь понять, что такое регенерант. В процессе умягчения воды вода попадает в резервуар умягчителя и сталкивается с тысячами крошечных шариков смолы. К этим гранулам присоединены ионы натрия или калия, в зависимости от типа регенеранта, используемого в вашей системе.

Когда жесткая вода вступает в контакт с шариками смолы, ионы кальция и магния (минералы жесткости) в воде прикрепляются к шарикам и «сбивают» ионы натрия или хлорида, которые ранее были прикреплены к шарикам. Ионы натрия или хлора выводятся из бака вместе с (теперь умягченной) водой, а минералы жесткости остаются.

Описанный выше процесс повторяется снова и снова, пока большая часть шариков смолы в резервуаре не будет покрыта ионами минералов твердости. В этот момент в резервуар вливается раствор воды и либо хлорида натрия, либо хлорида калия, известный как регенерант. Когда это происходит, минералы жесткости настолько переполняются регенерантом, что они отделяются от шариков смолы и вымываются из резервуара.

Регенерант хлорида натрия и хлорида калия: каковы основные различия?

• Стоимость: хлорид калия обычно в три раза дороже, чем хлорид натрия, частично из-за стоимости самого раствора и частично из-за количества, необходимого для смягчения воды (см. ниже).
• Возможности смягчения: И хлорид натрия, и хлорид калия эффективно смягчают воду в вашем доме. Основное отличие состоит в том, что вам нужно использовать гораздо больше хлорида калия, чем хлорида натрия, чтобы смягчить такое же количество воды.
• Проблемы со здоровьем: хотя использование хлорида натрия в качестве регенеранта добавляет небольшое количество соли в воду из-под крана, это незначительное количество не оказывает никакого влияния на здоровье большинства людей. Калий, с другой стороны, является важным и полезным для здоровья питательным веществом и высвобождается в небольших количествах в водопроводной воде при использовании в качестве регенеранта. Однако, поскольку он присутствует в таких малых количествах, польза для здоровья регенеранта хлорида калия минимальна.
• Экологические проблемы: хлорид калия немного более безвреден для окружающей среды, чем хлорид натрия, потому что при утилизации хлорид калия может поглощаться растениями, чтобы помочь им расти.

Регенерант хлорида натрия или хлорида калия: что выбрать?

В большинстве случаев хлорид натрия является лучшим регенерирующим средством для домовладельцев из-за его гораздо более низкой стоимости. Хлорид калия обычно используется только людьми, которые придерживаются диеты с крайне низким содержанием натрия и могут быть обеспокоены небольшим количеством соли, добавляемой в умягченную воду при использовании регенеранта хлорида натрия. Если вы не возражаете против дополнительных расходов на хлорид калия, он также эффективен и может быть экологически чистым при утилизации.

Если у вас есть какие-либо вопросы о регенеранте хлорида натрия и хлорида калия, или если вы хотите, чтобы система водоснабжения была обслужена или установлена ​​в вашем доме, свяжитесь с EPA Water Consultants, вашим дилером систем смягчения воды и фильтрации воды в Пенсильвании и Нью-Джерси. . Мы предоставляем услуги по всей Восточной Пенсильвании и Нью-Джерси, включая такие города, как Чалфонт, Нью-Хоуп и Дойлстаун, штат Пенсильвания.

Фото предоставлено Лори Грейг через photopin cc

Блог, Смягчители воды

Разница между силикатом натрия и метасиликат натрия

Ключевое различие между силикатом натрия и метасиликатом натрия заключается в том, что термин силикат натрия относится к силикатным солям ионов натрия, тогда как метасиликат натрия представляет собой тип силиката натрия, имеющий катион натрия и SiO ₃ ^2- анион .

Силикат натрия — общее название (общее название для всех ионных соединений, имеющих общую химическую формулу Na _2x Si _y O _2y+x ). Следовательно, метасиликат натрия является разновидностью силиката натрия.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое силикат натрия
3. Что такое метасиликат натрия
4. Сравнение бок о бок — силикат натрия и метасиликат натрия в табличной форме
5. Резюме

8 Силикат?

Силикат натрия — это общее название для всех ионных соединений, имеющих общую химическую формулу Na _2x Si _y O _2y+x . Наиболее распространенные представители этой группы включают метасиликат натрия, ортосиликат натрия и пиросиликат натрия. Часто анионы в этих силикатах натрия представляют собой полимерные вещества. Как правило, силикаты натрия представляют собой бесцветные прозрачные твердые соединения, которые доступны либо в виде твердых веществ, либо в виде белого порошка, растворимого в воде (за исключением большинства силикатов, богатых кремнием). При растворении в воде силикаты натрия образуют водно-щелочные растворы.

Силикаты натрия устойчивы в нейтральных и щелочных растворах. Когда они находятся в кислых растворах, ион силиката имеет тенденцию реагировать с ионами водорода, образуя кремниевую кислоту. Эти компоненты кремниевой кислоты склонны разлагаться в гель гидратированного диоксида кремния. Когда это гидратированное соединение нагревают, чтобы удалить воду, получается твердое полупрозрачное вещество, которое мы называем силикагелем (обычный влагопоглотитель).

Существует несколько методов получения силикатов натрия в зависимости от типа силиката. Обычно силикат натрия получают обработкой смеси кремнезема, едкого натра и воды в присутствии горячего пара. Кроме того, мы можем получить силикат натрия путем растворения кремнезема в расплавленном карбонате натрия.

Существует множество применений силиката натрия: в качестве ингредиентов в моющих средствах, бумаге, водоочистке, строительных материалах, в качестве бурового раствора в стенках скважин, при ремонте металлов, ремонте автомобилей и т. д.

Что такое метасиликат натрия?

Метасиликат натрия представляет собой неорганическое соединение, имеющее химическую формулу Na ₂ SiO ₃ . Это основной ингредиент коммерчески доступных растворов силиката натрия. Это ионное соединение, содержащее катионы натрия и полимерные метасиликатные анионы. Это ионное соединение представляет собой бесцветное, кристаллическое и гигроскопичное твердое вещество, которое сильно расплывается. Он растворим в воде, но не растворим в спиртах.

Рисунок 01: Структура метасиликата натрия

При рассмотрении вопроса о производстве метасиликата натрия мы можем получить его путем сплавления диоксида кремния с оксидом натрия в молярном соотношении 1:1. Кроме того, силикат натрия кристаллизуется из различных растворов гидратов, таких как пентагидрат и нонагидрат.

Существует множество важных применений метасиликата натрия, включая производство кремнезема в результате реакции между метасиликатом натрия и кислотами, производство цемента и вяжущих, целлюлозы, бумаги, мыла, моющих средств, применение в автомобилях, консервант для яиц, ремесла и т. д.

В чем разница между силикат натрия и метасиликат натрия?

Метасиликат натрия представляет собой разновидность силиката натрия. Основное различие между силикатом натрия и метасиликат натрия заключается в том, что силикат натрия относится к различным ионным соединениям, которые представляют собой силикатные соли ионов натрия, тогда как метасиликат натрия представляет собой тип силиката натрия, содержащий катион натрия и анион SiO ₃ ^2-.

Ниже инфографика суммирует разницу между силикат натрия и метасиликат натрия.

Резюме – Силикат натрия и метасиликат натрия

Силикаты натрия представляют собой неорганические ионные соединения. Метасиликат натрия представляет собой разновидность силиката натрия. Основное различие между силикатом натрия и метасиликат натрия заключается в том, что термин силикат натрия относится к различным ионным соединениям (силикатным солям ионов натрия), тогда как метасиликат натрия представляет собой тип силиката натрия, содержащий катион натрия и SiO ₃ ^2- анион.