Жидкое стекло формула химическая. Определение и технические характеристики жидкого стекла

Жидкое стекло формула химическая. Определение и технические характеристики жидкого стекла

Жидкое стекло – это особый материал, изобретенный немецкими химиками еще в XIX веке. Если говорить простым языком, это продукт химической реакции, возникающей между кремниевой кислотой и различными силикатами щелочных металлов – натрия, калия и лития. Со временем стало понятно, что наиболее распространенным станет именно натриевый состав, так как его свойства и стоимость удовлетворяют большинство потребителей. Калиевое жидкое стекло стоит дороже, так как технология его производства более затратная, однако и эффект от применения лучше. Вариант производства жидкого стекла из лития практически не получил распространения.

Итак, после реакции взаимодействия кремниевой кислоты с силикатом натрия или калия получается вязкая, прозрачная, иногда с белесым или зеленоватым оттенком масса. На открытом воздухе эта масса быстро застывает с образованием стеклоподобного полимера, формулу которого вы легко сможете найти в Википедии. К характеристикам данного полимера можно отнести:

• гидрофобность – застывший материал не пропускает влагу;
• растворимость – незастывшая масса легко растворяется в чистой воде;
• клейкость – масса обладает высокой адгезией к самым разным поверхностям;
• защита от грибка и плесени – силикаты отличаются отличными дезинфицирующими качествами;
• термостойкость – застывшая субстанция не боится высоких температур и открытого пламени;
• прочность – масса достаточно прочна на сжатие;
• антистатичность – получающаяся пленка не накапливает статическое электричество;
• термоизоляционные качества – полимер плохо передает тепло.

Выяснив все перечисленные особенности и характеристики, люди быстро поняли, что данный материал имеет большое будущее в строительстве , производстве и других областях человеческой деятельности. С тех пор приступили к массовому производству жидкого стекла и изучению путей его практического применения. Сначала для этого использовали стеклоплавильные печи, однако со временем производство переместилось в автоклавные камеры, где под высоким давлением удается добиться более высокого класса и качеств получаемого продукта.

Важно! В сети гуляет множество рецептов производства жидкого стекла в домашних условиях. Мы рассмотрели некоторые из них и пришли к выводу, что сделать что-то сравнимое по качеству и затратам с заводским материалом, изготовленным в соответствие с ГОСТ, у вас все равно не получится.

Что лучше керамика или жидкое стекло. Жидкое стекло или керамика, что лучше?

!

Не так давно, среди автовладельцев, в качестве основного защитника авто от сколов, царапин, солей, реагентов и прочих негативных факторов, служило специальное восковое покрытие. Технологии не стоят на месте — сегодня пальму первенства среди средств защиты кузова занимает жидкое стекло для авто , позволяющее защитить транспортное средство с большей эффективностью чем предыдущие поколения защитных покрытий. Благодаря этим изменениям, для абсолютного большинства современных автомобилистов встал вопрос о том, что лучше использовать, жидкое стекло, например, фирмы Willson Body Glass Guard  или керамическое защитное покрытие Ceramic Pro Light ? Постараемся разобраться!

• Жидкое стекло и его преимущества.

1

Специальные авто полироли на основе, «жидкого стекла» появились на рынке около 10 лет назад. Основой любых полиролей на основе жидкого стекла является калий или натрий. Универсальные качества этих химических элементов в комплексе с другими компонентами стали отличным решением, гарантирующим эффективную защиту кузова на протяжении длительного периода.

2

Из особенностей технологии стоит отметить основные этапы эксплуатации: очистка и обезжиривание поверхности кузова автомобиля, полировка с использованием специальной полировочной ткани или губки, финальная полировка с использованием полиролей на основе жидкого стекла. После проведения процедуры, специалисты не рекомендуют проводить мойку авто в течение 1 недели. Завершив процедуру, автовладелец получает: комплексное устранение мелких дефектов и царапин на кузове авто , восстанавливает изначальную цветовую палитру, способствует появлению дополнительного блеска, защищает лакокрасочное покрытие от химических воздействий, облегчает дальнейший уход – кузов становится менее восприимчивым к налипающей грязи, пыли, брызгам и т.д.

3

Использование «жидкого стекла» в качестве защиты кузова гарантирует сохранение эффекта после 15-20 моек автомобиля. В некоторых случаях, эффект может сохранятся в течение 30 моек. Максимальный срок эксплуатации отполированного покрытия зависит как от условий эксплуатации, так и от качества используемой авто полироли.

• Керамика и её преимущества.

1

Керамика – это ультрасовременный полировочный материал, позволяющий обеспечить максимальную защиту кузова автомобиля от широкого спектра химических, механических и физических повреждений. Зачастую, керамика используется владельцами автомобилей премиального сегмента. Максимальную защиту, как и в случае с жидким стеклом, керамика проявляет через неделю после проведения процедуры. После полировки керамикой , лакокрасочное покрытие приобретает эстетически привлекательный блеск, параллельно восстанавливая палитру кузова.

2

Из главных особенностей керамики стоит отметить более высокий уровень защиты и долговечности. В отличии от «жидкого стекла», керамика гарантирует эффективную защиту в течение 1-3 лет после проведения процедуры полировки. На весь этот период «родное» автомобильное ЛКП остается защищенным, что гарантирует для владельца заводское состояние кузова даже через несколько лет активного использования машины. Единственным недостатком керамики является более высокая ценовая категория, в то время как жидкое стекло – это менее долговечный и недорогой аналог.

•         
• Выводы.
• Керамика и жидкое стекло – это два основных конкурентных решения в сфере защиты лакокрасочного покрытия автомобиля. Они способны качественно защищать кузов автомобиля. Керамика гарантирует качественную защиту на протяжении длительного периода, в то время как «жидкое стекло» сохраняет бюджет автовладельца.

Чем растворить жидкое стекло. Подготовка силикатного раствора – инструменты и расходные материалы

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

Недостатком таких смесей является высокая стоимость и необходимость полного расходования всей купленной ёмкости. Последнее связано с повышенной скоростью затвердевания смеси после попадания в неё воздуха.

Использовать отдельные компоненты гораздо дешевле, поэтому ручное приготовление растворов распространено чаще, тем более что есть большое количество способов его применения.

При небольшом фронте работ в домашнем строительстве понадобится набор инструментов и материалов:

• Ведро, используемое только для строительных работ. Токсичность силикатов невысока, однако хранить совместно с ними пищевые продукты не будет лучшим решением.
• Дрель со шнековой насадкой, предназначенной для перемешивания густых растворов.
• Кисть или пульверизатор (при необходимости).
• Цемент (достаточно обычного портландцемента).
• Мелкий (просеянный) песок.
• Проточная вода или колодец.
• Шпатель.
• Спецодежда.

Смешивать жидкое стекло с водой и другими компонентами необходимо в пропорциях, рекомендованных для конкретного вида работ. Если особенности поверхности приводят к пониженному сцеплению раствора, можно уменьшить содержание воды или увеличить содержание цемента.

При разбавлении жидкого стекла используется холодная вода. Чтобы контролировать её количество и не добавить случайно больше, чем требуется, следует запастись мерными емкостями достаточного объёма.

Жидкое стекло, что это такое и где можно использовать. Свойства жидкого стекла

Жидкое стекло обладает следующими характеристиками:

• Гидрофобность, этот продукт отталкивает воду, поэтому он будет к месту там, где требуется, чтобы вода не соприкасалась с определенными объектами.
• Способность при возникновении статического электричества нейтрализовать его;
• Превосходные показатели адгезивности, при этом силикатный клей не утрачивает их и в помещениях, где сохраняется значительная влажность.
• Огнеупорность, жидкое стекло не воспламеняется, соответственно, оно препятствует возгоранию и обработанных им поверхностей;
• Антисептические свойства (стекло противодействует образованию на поверхности колоний плесени и грибов;
• Может выступать как отвердитель данное соединение забивает поры и трещины и различных материалах, включая камень и бетон, а также дерево.

В целом любое жидкое стекло имеет не слишком высокую цену, при этом можно быть уверенным в продолжительном сроке службы подобного покрытия.

Также состав отличается превосходными экологическими характеристиками, он один из самых безопасных в строительной отрасли.

В то же время требуется помнить и об ограничениях, которые существуют при работе с данным материалом:

• Жидкое стекло не совместимо с кирпичом, отделка этого материала силикатным клеем не допускается, так как структура кирпича пи пропитке жидким стеклом разрушается;
• Чтобы увеличить прочность пленки из данного состава, имеет смысл применить добавочную гидроизоляцию с использованием иных соединений.
• Так как продукт твердеет за непродолжительное время, для работы с ним необходимо обладать соответствующими навыками;

Перед тем как наносить жидкое стекло на любое основание, требуется предварительно очистить его от пыли и мусора, а следом произвести его грунтовку.

Застывшее жидкое стекло растворяется в воде. Жидкое стекло

Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей ( торговое название ).

Впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минералог Иоганн Непомук фон Фукс действием щелочей на кремниевую кислоту .

В настоящее время жидкое стекло получают обработкой в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья концентрированными растворами едкого натра или сплавлением кварцевого песка с содой . Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья ( опоки , трепелы , диатомиты и другие) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре (температура кипения раствора щелочи).

Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный модуль. Модуль показывает отношение содержащегося в жидком стекле оксида кремния к оксиду натрия или калия и характеризует выход кремнезёма в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят, но в некоторых технологических прописях присутствуют указания к использованию конкретного модуля, когда конечный продукт напрямую зависит от количественного соотношения данных оксидов.

Жидкое стекло растворимо в воде, вследствие гидролиза этот раствор имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10-13. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590…670 °C. Отвердевшая плёнка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты ), или при нейтрализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты ). При химической реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой , базовыми оксидами металлов , алюминатами , цинкатами и плюмбатами образуются труднорастворимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая плёнка под воздействием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется белый осадок щелочного карбоната.

Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме сахара , алкоголя и мочевины ), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Растворы спиртов, альдегидов, кетонов, аммиака и солевые растворы производят эффект «высаливания».

Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву ( антипирены ), укрепления слабых грунтов , в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов , при очистке растительного и машинного масла и др.

В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «керамических» или оболочковых форм , в которые после прокаливания до 1000 °C отливают металлические изделия.

Жидкое стекло используется в буровых растворах , образуя нерастворимые соединения (так называемая «силикатизация» поверхности).

Сухое жидкое стекло. Жидкое стекло: производство из стеклобоя и практическое применение

Жидкое стекло — востребованный и многофункциональный материал .

Используется в разнообразных сферах деятельности человека: от производства до прикладного искусства.

Интерес к жидкому стеклу объясняется еще и тем, что производить его можно из вторичного сырья – утилизированного боя стекла.

Рассмотрим, в чем особенности материала, как его производят и где используют.

три компонента:

• песок,
• вода,
• известняк.

Si + Na + Ca = стекло.

Если плавить только два, то получим двухкомпонентную стекловидную массу:

Si + Na  = жидкое стекло.

Жидкое стекло – обобщенное понятие для всех водных щелочных растворов силикатов .

В зависимости от задействованного щелочного катиона, оно подразделяется на:

• натриевое (Na),
• калиевое (K),
• литиевое (Li),
• с органическим основанием (например, аммонием),
• комбинированного и комплексного типа.

Если коротко, то жидкое стекло – это раствор на основе натриевых, калиевых или литиевых силикатов. Выпускают также смеси натриевого и калиевого силиката в разных пропорциях.

Внешне это тягучая, густая, напоминающая резину масса желтого, зеленого, серого цвета или бесцветная без видимых глазу примесей и включений, на воздухе затвердевает.

У данного технического продукта имеется еще одно название (торговое) — силикатный клей . Он может быть представлен в виде:

• силикатной глыбы (гранул);
• жидкого раствора;
• растворимого порошка.

Авторство изобретения жидкого стекла принадлежит немецкому профессору Иоганну Фуксу. Открытый им в 1818 году состав из щелочей и кремневой кислоты остается актуальным и в наши дни , изменились лишь технологии его получения.

Каждый вид данного продукта обладает своими особенностями. От этого зависят и области использования материала, которые рассмотрим ниже.

Характеристики и сферы применения

Жидкое стекло широко применяется в бытовой и промышленной сферах. Популярность материала обусловлена:

1. Высоким уровнем вяжущих свойств и проникающих способностей.
2. Повсеместной доступностью исходных составляющих (песка, соды, поташа, стеклобоя) и их дешевизной. Это делает и конечный продукт доступным и недорогим. Натриевое жидкое стекло стоит от 16 рублей за кг, калиевое — от 54 рублей за кг.
3. Отсутствием токсичности как при производстве (в том числе из вторсырья), так и в процессе использования. Жидкое стекло относят к категории «зеленой химии», ведь оно экологично и безопасно.
4. Абсолютной негорючестью, отсутствием выделения вредных веществ при воздействии высоких температур.
5. Низкой проводимостью тепла.
6. Возможностью использования в качестве растворимого кремнезема – в этой сфере природных аналогов нет .

Выдерживает высокие температуры ( до 1200^оС). Затвердевает жидкое стекло при температуре от 0^оС.

Жидкое стекло применяется в создании:

• силикагеля;
• катализаторов;
• адсорбентов;
• силиката свинца;
• метасиликата натрия;
• изготовлении белой сажи;
• текстильного смягчителя;
• цеолитов;
• кремнезоля;
• органосилоксанов и других веществ.

Кроме того, оно широко используется для производства :

• клеев;
• красок;
• огнезащитных, защитных, противопригарных, антикоррозийных, антибликовых покрытий;
• электродов;
• в качестве компонента для укрепления грунтовок;
• пропитывающих составов для, бумаги, тканей, строительных изделий и других материалов;
• окускования руд.

Добавляя жидкое стекло к разнообразным материалам, можно повысить их :

• прочность;
• плотность;
• долговечность;
• устойчивость к истиранию;
• огнеупорные и водоотталкивающие свойства;
• химическую инертность;
• коррозионностойкость.

Кроме того, можно исключить появление плесени, грибка и гнили.

Основные технические характеристики:

• плотность;
• силикатный модуль;
• процентное содержание оксидов кремнезема и металла.

Силикатный модуль указывает на клеящую способность материала . Чем больше эта величина – тем выше способность. Наибольшим спросом пользуется продукт с модулем 2,6 – 3,6.

Замерзший раствор — мягкая, желеобразная, загустевшая масса, после оттаивания свойства возвращаются.

Может появиться осадок, не влияющий на качество.

К недостаткам материала относят:

• несовместимость с кирпичными поверхностями – происходит разрушение;
• хрупкость при использовании в чистом виде — необходимо сочетание с другими веществами;
• очень быстрое схватывание – цементная смесь с добавлением жидкого стекла в зависимости от концентрации последнего (2 – 10 %) начинает застывать в течение 5 – 50 минут);
• щелочной характер – работы следует проводить в защитной одежде; избегать попадания на кожу или в глаза.

Видео жидкое стекло формула