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水玻璃是什么

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水玻璃是什么简述编辑本段回目录

水玻璃是什么?简单的说水玻璃就是是一种可溶于水的硅酸盐,一般为青灰色或淡黄色黏稠状液体,由不同比例的碱金属氧化物与二氧化硅化合而成的。选矿中通常用的水玻璃为硅酸钠水玻璃,它通常是一种黏稠的高浓度强碱性水溶液,主要用于包装材料的胶粘剂、清洁剂的原料、耐火材料及铸造业的原料、制造化工产品的原料、混凝土的速凝剂。

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水玻璃基本性质编辑本段回目录

理化性能

  粘结力强、强度较高,耐酸性、耐热性好,耐碱性和耐水性差。

化学式

  Na2SiO3·9H2O

分子质量

  284.20

性状

  无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化。在100℃时失去6分子结晶水。易溶于水,溶于稀氢氧化钠溶液,不溶于乙醇和酸。熔点1088℃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1280mg/kg(无结晶水)

储存

  密封阴凉干燥保存。

用途

  分析试剂、防火剂、黏合剂。

       水玻璃的用途

  A、涂刷材料表面,提高其抗风化能力 以密度为1.35g/cm³的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料,可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。

  B、加固土 将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中,生成的硅酸凝胶在潮湿环境下,因吸收土中水分处于膨胀状态,使土固结。

  C、配制速凝防水剂。

  D、修补砖墙裂缝 将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后,直接压入砖墙裂缝,可起到粘结和补强作用。

  E、硅酸钠水溶液可做防火门的外表面。

  F、可用来制作耐酸胶泥,用于炉窖类的内衬。物化性质

  G、制备硅胶

分子式

  块状硅酸钠 Na2O·nSiO2

  分子量:122.054

  CAS NO.:1344-09-8

  石英砂和碱的配合比例即SiO2和Na2O的摩尔比决定着硅酸钠的模数n,模数即显示硅酸钠的组成,模数是硅酸钠的重要参数,一般在1.5~3.5之间。模数越大,固体硅酸钠越难溶于水,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。硅酸钠模数越大,氧化硅含量越多,硅酸钠粘度增大,易于分解硬化,粘结力增大,因此不同模数的硅酸钠有着不同的用处。广泛应用于普通铸造、精密铸造、造纸、陶瓷、粘土、选矿、高岭土、洗涤等众多领域。

变质原理

  Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3


水玻璃的分类与应用编辑本段回目录

常用的水玻璃分为钠水玻璃和钾水玻璃两类,俗称泡花碱。钠水玻璃为硅酸钠水溶液,分子式为Na2O·mSiO2。钾水玻璃为硅酸钾水溶液,分子式为K2O·mSiO2 。土木工程中主要使用钠水玻璃。当工程技术要求较高时也可采用钾水玻璃。优质纯净的水玻璃为无色透明的粘稠液体,溶于水。当含有杂质时呈淡黄色或青灰色。

我国生产的水玻璃模数一般在2.4~3.3之间。水玻璃在水溶液中的含量(或称浓度)常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36~1.50g/cm3,相当于波美度38.4~48.3 。密度越大,水玻璃含量越高,粘度越大。

水玻璃通常采用石英粉(SiO2)加上纯碱(Na2CO3),在1300~1400℃的高温下煅烧生成液体硅酸钠 ,从炉出料口流出、制块或水淬成颗粒。再在高温或高温高压水中溶解,制得溶液状水玻璃产品。

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水玻璃主要特点编辑本段回目录

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,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:因和混合后易均溶于碱,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洗处理,提高耐水性。

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水玻璃的应用范围编辑本段回目录

水玻璃的用途非常广泛,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、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、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,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域。

1.提高抗风化能力:水玻璃溶液涂刷或浸渍材料后,能渗入缝隙和孔隙中,固化的硅凝胶能堵塞毛细孔通道,提高材料的密度和强度,从而提高材料的抗风化能力。以密度为1.35g/cm3的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料,可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。 但水玻璃不得用来涂刷或浸渍石膏制品。

2.加固土壤:将水玻璃与氯化钙溶液交替注入土壤中,两种溶液迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶,起到胶结和填充孔隙的作用,使土壤的强度和承载能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固,称为双液注浆。

3.配制速凝防水剂 :水玻璃可与多种矾配制成速凝防水剂,用于堵漏、填缝等局部抢修。这种多矾防水剂的凝结速度很快,一般为几分钟,其中四矾防水剂不超过1min,故工地上使用时必须做到即配即用。多矾防水剂常用胆矾(硫酸铜, )、红矾(重铬酸钾,K2Cr2O7)、明矾(也称白矾,硫酸铝钾)、紫矾等四种矾。

4.配制耐酸胶凝:耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料(常用石英粉)配制而成。与耐酸砂浆和混凝土一样,主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。

5.配制耐热砂浆 :水玻璃胶凝主要用于耐火材料的砌筑和修补。水玻璃耐热砂浆和混凝土主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。

6.防腐工程应用:改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蚀重要材料,主要特性是耐酸、耐温、密实抗渗、价格低廉、使用方便。可拌和成耐酸胶泥、耐酸沙浆和耐酸混凝土,适用于化工、冶金、电力、煤炭、纺织等部门各种结构的防腐蚀工程,是纺酸建筑结构贮酸池、耐酸地坪、以及耐酸表面砌筑的理想材料。

7.黏结剂:五十年代水玻璃吹二氧化碳工艺广泛应用,该工艺水玻璃加入量高、溃散性差,旧砂不能回用,浪费硅砂资源,大量外排固体废弃物,破坏生态环境,生产铸件质量粗糙,使其面临被淘汰。酯硬化新型水玻璃,水玻璃加入量1.8-3.0%,强度高、溃散性好、旧砂可再生回用,回用率80-90%,可使用时间可调,可用于机械化造型生产线,也可用于单件小批量生产。新型水玻璃被称为符合可持续发展的绿色环保型铸造黏结剂。

8.修补砖墙裂缝:将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后,直接压入砖墙裂缝,可起到粘结和补强作用。

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  • 更新时间: 2016-10-19

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