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词条 硅酸
释义

硅酸,通常指正硅酸Si(OH)4,或写成H4Si O4。是一种弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用。游离态的硅酸,包括偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸 (H2Si2O5),酸性很弱。偏硅酸的电离平衡常数K1=2*10-10(室温),正硅酸在PH2-3的范围内是稳定的,不过若将过饱和的H4SiO4 溶液长期放置,会有无定形的二氧化硅沉淀,为乳白色沉淀,并以胶态粒子、沉淀物或凝胶出现。凝胶中有部分水分蒸发掉,可得到一种多孔的干燥固态凝胶,即常见的二氧化硅凝胶。这种硅酸凝胶具有强的吸附性,可用来作吸潮干燥剂、催化剂,或用作其他催化剂的载体。

化学信息

1.基本信息

化学品名称:正硅酸 (H4SiO4)

英文名称:Silicic acid

CAS NO:7699-41-4

EINECS号 215-683-2

分子量:96

密度:2.1~2.3 g/cm3

性状: 硅酸为玻璃状无色透明的不规则颗粒,不溶于酸(氢氟酸除外),溶于苛性碱溶液。和硅胶相比含有较多羟基,是一种高纯试剂硅胶。加热到150℃分解为二氧化硅。与氢氟酸激烈反应并分解。

化学性质:

1.弱酸性 Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓ 可说明酸性H2SiO3<H2CO3,又可说明Na2SiO3溶液应密封保存。

2.不稳定性 H2SiO3==加热==H2O+SiO2

2.生产方法

制备:盐酸和硅酸钠反应可生成硅酸(酸性强于硅酸的酸和硅酸盐)

反应方程式:Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓ (强酸换弱酸)

电离平衡常数K1=2.2*10-10(30℃)

注意:硅酸是原硅酸脱水而生成的,原硅酸是Si(OH)4,或写成H4SiO4,硅酸是H2SiO3 硅酸

盐酸和Na2SiO3溶液起反应时生成白色胶状沉淀, 这种白色胶状物沉淀叫做硅酸(H2SiO3)

工业上采用硫酸法。即将硅酸钠与硫酸反应生成硅溶胶,经凝聚、洗涤、干燥和浓盐酸浸泡,再经洗涤、干燥而得。

3.应用领域

用于气体及蒸汽的吸附,油脂、蜡的脱色,催化剂及其载体的制备。

用于生产钨丝的溶剂,分析化学上的化学试剂、接触剂和色谱分离的吸附剂,制造硅胶和硅酸盐的原料。

在分析化学中能将不溶性氟化物如氟化钙、氟化铝转化为可溶性溶液,进行氟的测定。

4.酸酐

硅酸酸酐:二氧化硅(SiO2)。

二氧化硅不与水反应,即与水接触不生成硅酸,但人为规定二氧化硅为硅酸的酸酐。

5.实验室制法

实验室采用水玻璃(硅酸钠)和盐酸反应或者水玻璃(硅酸钠)和二氧化碳和水反应制得硅酸胶体。

化学方程式:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)或Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3(胶体)

用途

1.硅酸具有强的吸附性

硅酸可用来作吸潮粘合剂 。

2.硅酸具有吸水性

硅酸可用来作干燥剂,尤多见于食品。

3.硅酸胶体的可塑性

硅酸胶体可用作丰胸填充物。

硅酸盐

所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广,是构成多数岩石(如花岗岩)和土壤的主要成分。由于其结构上的特点,种类繁多(硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体;在这种四面体内,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角。这些四面体,依着四面体,依着不同的配合,形成了各类的硅酸盐)。

它们大多数熔点高,化学性质稳定,是硅酸盐工业的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。

化学上,硅酸盐指由硅和氧组成的化合物(SixOy),有时亦包括一或多种金属和或氢。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐。

在普通情况下,最稳定的硅酸盐是二氧化硅(SiO2)--俗称石英,和类似的化合物。二氧化硅经常有微量的硅酸(H4SiO4)处于平衡状态。化学家认为石英是不可溶解的,但在长时间尺度下,它是可以流动的。此外,在碱性条件下,会出现H2SiO42-。大部分硅酸盐都是不可溶解的。

硅酸盐矿物的特征是它们的正四面体结构,有时这些正四面体以链状、双链状、片状、三维架状方式连结起来。按正四面体聚合的程度,硅酸盐再细分为:岛状硅酸盐类、环状硅酸盐类等。

在地质学和天文学上,硅酸盐指一种由硅和氧组成的岩石(通常为SiO2或SiO4),有时亦包括一或多种金属和或氢。此类岩石包括花岗岩及辉长岩等。地球及其他类地行星的大部分地壳均以硅酸盐组成。

硅酸钙用途

目前国内的硅酸钙板有两种,一种是保温用硅酸钙板,还有一种是装修用硅酸钙板,保温用硅酸钙板叫做微孔硅酸钙,是一种白色、硬质的新型保温材料,具有容重轻、强度高、导热系数小、耐高温、耐腐蚀、能切、能锯等特点被广泛应用于电力、冶金、石化、建筑、船舶等领域的设备管道、墙体屋面的保温隔热和防火隔音。厚度通常是在30mm以上.密度在200-1000kg/m3.装修用硅酸钙板也叫做纤维水泥板,硅酸钙板由美国OCFG公司发明,是一种以性能全面著称于世的新型建筑板材,20世纪70年代起在发达国家推广使用和发展起来。欧美、日本、澳硅酸钙板大利亚是台湾是使用硅酸钙板最普遍的国家,我国于80年代初研制成功,80年代中期进入开发阶段,90年代后期得到大面积推广应用。厚度在4-20mm,长宽以1220*2440mm为主。同时有以大规格硅酸钙板加工成的装饰用硅酸钙天花板,其以防火 抗下陷 品种多等优势,被广泛的用于吊顶。硅酸钙板作为新型环保建材,除具有传统石膏板和矿棉板的功能外,更具有优越防火性能及耐潮、使用寿命超长的优点,大量应用于工商业工程建筑的吊顶天花和隔墙,家庭装修、家具的衬板、广告牌的衬板、船舶的隔仓板、仓库的棚板、网络地板以及隧道等室内工程的壁板。它是以优质高标号水泥为基体材料,并配以天然纤维增强,经先进生产工艺成型、加压、高温蒸养等特殊技术处理而制成,是一种具有优良性能的新型建筑和工业用板材其产品防火,防潮,隔音,防虫蛀,耐久性强.是吊顶,隔断的理想装饰板材. 应用范围: 使用场所商用建筑:商务大厦、娱乐场所、商场、酒店工业建筑:工厂、仓库住宅建筑:新型住宅、装修翻新公共场所:医院、剧院、车站 主要用途是墙体、吊顶、地板、家具、道路隔声、吸声屏障、船舶隔舱和风道等工业用板及吸声墙、吸声顶棚、浇筑墙体、复合墙板的面板等领域。

矿物学

矿物学上,硅酸盐矿物按其分子结构分为以下类别:

橄榄石(单正四面体) - 岛状硅酸盐类

绿帘石(double tetrahedra) - 对状硅酸盐类

电气石(rings of tetrahedra) - 环状硅酸盐类

辉石(single chain) - 链状硅酸盐类

角闪石(double chain) - 链状硅酸盐类

云母和白土 (sheet) - 片状硅酸盐类

长石(framework) - 架状硅酸盐类

石英 (SiO2 framework) - 架状硅酸盐类

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