Estrutura de silicato de sódio (Na2SIO3), propriedades, usos, riscos

Ele silicato de sódio É um composto inorgânico formado por dois íons de ná de sódio⁺ e um ânion Siio Silicato₃^2-. Diz -se também que é formado por uma molécula de sílica sio₂ e um de óxido de sódio na₂QUALQUER. Sua fórmula química pode ser expressa como NA₂SiO₃ ou também na₂QUALQUER.SiO₂.

No entanto, a composição do silicato de sódio pode variar dependendo do relacionamento SIO₂/N / D₂Ou em peso ou toupeiras. É também chamado de silicato solúvel ou vidro solúvel. Pode ser obtido em poeira, peças grandes semelhantes a cristais ou na forma de soluções.

Silicato de sódio Na₂SiO₃ sólido. Ondřej Mangl [Domínio Público]. Fonte: Wikimedia Commons.

O silicato de sódio tem amplo uso em detergentes e sabonetes, porque permite amolecer a água, tornando a limpeza mais eficaz. Também faz parte de produtos como o creme de barbear.

É a matéria -prima para preparar catalisadores de sílica SIIO₂. Suas soluções são usadas como cola em muitas aplicações, variando de papel adesivo e papelão, vidro, porcelana, moldes refratários, cimento e discos abrasivos.

Sendo um material completamente não combustível, é usado para fabricar tecidos à prova de fogo, pois é um retardador de incêndio e como revestimento de equipamentos de proteção.

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Estrutura

Estrutura simplificada de polímeros em soluções de silicato de sódio. Benjah-BMM27 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

A fórmula geral de silicatos de sódio é xsio₂/N / D₂Ou onde x é motivo ou peso molar.

Razão molar significa número de moles de Sio₂ dividido pelo número de moles de na₂QUALQUER. Razão no peso significa peso SIO₂ Dividido entre o peso de NA₂QUALQUER.

Adicionando mais álcalis (NA₂O) A razão molar ou peso é alterada.

Uma solução de silicato de sódio com uma razão molar baixa, por exemplo, 1/1 (1 mol de Sio₂ e 1 mol de Na₂O) contém principalmente monômeros SIO₄^4- e dímeros s₂QUALQUER₅^2- Além dos íons Na⁺.

Uma solução com uma alta proporção molar, como 3,3/1 (3,3 moles de Sio₂ Para cada mol de Na₂O) Tem uma alta proporção de espécies poliméricas ou silício e polímeros de oxigênio.

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Nomenclatura

-Silicato de sódio

-Gestilicato de sódio

-Vidro solúvel

-Vidro de água (inglês Copo de água)

-Silicato solúvel

Propriedades

Estado físico

-Sólido em pedaços grandes como cristais verdes azuis

-Incolor para pó branco

-Soluções aquosas incolores.

Peso molecular

Da fórmula NA₂SiO₃: 122.063 g/mol.

Ponto de fusão

N / D₂SiO₃: 1089 ° C

Densidade

Depende do relacionamento SIO₂/N / D₂QUALQUER.

Solubilidade

Quando está na forma de grandes pedaços de vidro esverdeado, é solúvel em água se for aquecido e sob alta pressão. A poeira é um pouco mais solúvel, mas em ambos os casos sua solubilidade depende da quantidade de sódio ou NA₂Ou o que possui.

Quanto maior o teor de sódio (na forma de um Na₂O) mais rápido se dissolve.

ph

Suas soluções aquosas são fortemente alcalinas.

Propriedades quimicas

Se prepara comercialmente nas relações SIO₂/N / D₂Ou em peso variando de 1,5 a 3,3. À medida que o SIO aumenta₂ No relacionamento, a solubilidade na água e na alcalinidade diminui.

Ao dissolver o silicato sólido na água, misturas gelatinosas ou muito viscosas podem ser formadas.

O pó de silicato de sódio pode ser delicioso, ou seja, se tiver uma grande quantidade de NA₂Ou tende a absorver facilmente o ambiente do ambiente.

Se o pH de suas soluções for reduzido pela adição de ácido, um gel é formado.

Outras propriedades

Não é inflamável.

Obtenção

Para obter silicatos de sódio, a areia de sílica sio é baseada₂ Com carbonato de sódio na₂Co₃ Anidro em um forno aberto. A razão molar de areia para carbonato de sódio pode variar comercialmente de 0,5 a 3,75.

Depósitos de areia de sílica em uma área da Índia. ರವಿಮುಂ [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Formulários

Em sabonetes e detergentes

Os silicatos de sódio estão entre os primeiros compostos que foram usados ​​em formulações de detergentes.

Os detergentes geralmente contêm silicato de sódio em sua composição. Autor: Karunasanghvi. Fonte: Pixabay.

Silicato de sódio seqüestros de cálcio caíions de cálcio²⁺ e magnésio mg²⁺, eliminando o que é chamado de dureza da água, ou seja, amolecendo -a. Ao fazer isso, precipitados insolúveis são formados, por isso é usado em pequenas quantidades.

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A ação do silicato de sódio permite que o detergente funcione sem os íons mencionados que afetam o processo de limpeza.

Em catalisadores e géis de sílica

Os géis de sílica geralmente preparam uma solução de silicato de sódio a pH menor que 10 ou 11. O tempo necessário para gelificar varia.

Gel de sílica. Para prepará -lo, o silicato de sódio é necessário. Desiclantes [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

A sílica pode ser preparada misturando o silicato de sódio com um forte ácido mineral. O silicato de sódio é usado em bases de fabricação para catalisadores, pois é a fonte de sílica sio₂.

Como adesivo ou cola

Soluções aquosas concentradas de silicato de sódio são usadas como adesivos e selantes. Eles podem manter temperaturas até 1100 ° C.

As principais aplicações da cola de silicato de sódio estão em papel adesivo, papelão ondulado ou ondulado, caixas e papelão. Também para colar ou aglomerar madeira ou aderir metal a vários tipos de materiais.

O papelão ondulado ou corrugado é fabricado usando cola de silicato de sódio. Autor: Stux. Fonte: Pixabay.

Serve para colar vidro, porcelana, cerâmica, têxteis, couro, etc. Para se juntar aos recipientes de vidro à prova de fibra de vidro, vidro óptico e de impacto.

Ele permite preparar cimentos refratários para construir tanques, chaleiras, fornos e moldes para fundição de metal, bem como fazer morteiros ou cimentos para impermeabilizados ou ácidos à prova de ácido.

Os silicatos de sódio podem reagir com fluoretos de silício para produzir cimentos resistentes ao ácido, com baixa tendência à contração e uma expansão térmica semelhante à do aço.

Eles também são usados ​​para fazer cimentos para discos abrasivos usados ​​para polir.

Em fluidos de perfuração de petróleo

O silicato de sódio tem sido usado por muitos anos como rejunte química durante a perfuração de certos tipos de formações com permeabilidade muito alta, como as que são constituídas por areia.

Alta permeabilidade significa que permite que os líquidos passem facilmente.

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É adicionado junto com um composto que ativa o silicato para formar um polímero. Este polímero fornece força, rigidez e reduz a permeabilidade em solos granulares.

Sendo o solo menos permeável, o líquido não passa livremente e dessa maneira a perda de fluido é evitada durante a fase de perfuração do poço.

Poço de petróleo. Petróleo_RIG_NT8.JPG: *Trabalho derivado: Mudgineer (Talk) OIL_RIG_NT.PNG: Trabalho de Tosakaderivative: Malyszkz [CC por 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Em várias aplicações

Silicato de sódio também tem uma variedade de usos. Alguns são mencionados abaixo.

-Nos produtos de cuidados diários, por exemplo, é um componente de cremes de barbear.

-No tratamento de água.

-No branqueamento de têxteis como lã.

-Em branqueamento de polpa de papel. Por exemplo, para branquear madeira moída, uma mistura contém peróxido de hidrogênio e silicato de sódio, entre outros ingredientes, entre outros ingredientes. O silicato de sódio é usado para sequestrar íons metálicos, que tendem a acelerar a decomposição do peróxido.

-Para a fabricação de tecidos à prova de fogo. Como retardador de incêndio e como revestimento de equipamentos de proteção.

-Em pigmentos de sílica.

-Para detectar grãos de milho infestados por insetos. Uma mistura de silicato de sódio e água é usada onde os grãos infestados flutuam na superfície rapidamente.

-Em eletrodeposição de zinco.

-Para limpar metais.

-Na flotação mineral, é usado como um lodo e dispersante de lodo e como condicionador da superfície mineral.

-Impregnar madeira.

Riscos

Silicato de sódio para seu alto teor alcalino é uma forte pele irritante, olhos e membranas mucosas. Se ingerido, pode ser tóxico e irritar as membranas mucosas semelhantes às soluções de refrigerante cáustica.

Deve ser armazenado separadamente de ácidos fortes, metais e halogênios, como o flúor, com o qual reage violentamente.

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