Силициева киселина и нейната употреба

Силициевата киселина е теоретично съединение на силициев оксид и вода. Съотношението на тези компоненти може да бъде много разнообразно. Следователно, в общата форма, техният състав може да бъде представен от формулата. В този случай силициевите киселини с наличието на различни количества силициев оксид и вода, т.е. с различни стойности на параметрите n и m, могат лесно да се прехвърлят от едно състояние в друго. По този начин, в този случай, n и m могат да се разглеждат като променливи величини.

Теоретично, силициевата киселина може да бъде получена чрез реакция на силикат на един от алкалните метали (напр. Натрий) и една от "силните" киселини (напр. Хлороводородна киселина). По този начин някои от тези киселини са били изолирани (получени) в свободно състояние: метасилициев, ортосилициев и други. Например, химическата реакция за производството на метасилицилова киселина:

+ 2НС1 = + 2NaC1

Въпреки това, практически е невъзможно да се получи силициева киселина в чиста форма. Във водните разтвори (и те се получават свръхнаситен), силициевата киселина в резултат на полимеризационния процес се превръща в основата за образуването на колоидни разтвори, които имат доста кратък период на съществуване. По-нататък от тези разтвори, в резултат на коагулацията, се образува гел. Това е прилагането на силициева киселина, тъй като чрез изсушаване на този гел се получава така наречен силикагел, който се използва като десикант и абсорбиращ. Освен това, с използването на специални стабилизатори, стабилни колоиди (или соли) се получават от колоидни разтвори, които също се използват при производството.

Силициевата киселина е слабо разтворима, слаба и термично нестабилна. При нагряване се получава разлагане на силициева киселина, което се изразява чрез следната химическа реакция:

=

Също така е по-слаба киселина от същите въглища. Поради това, силициевата киселина във водни разтвори се измества от въглеродната киселина от различните й соли. Като пример, това може да се види в реакцията:

= +

Солите на силициевите киселини се наричат силикати. Те са много разпространени в природата. По този начин, съставът на земната кора е съставен основно от силициев диоксид и силикати. Те включват фелдшпат, различни глини, слюда, талк и много други. Силикатите също са включени в състава на скалите - гранит, базалт и др. Кристали от силикати са също толкова известни камъни, които поради своята рядкост и красота се смятат за ценни, като изумруди, топази и аквамарини.

Повечето силикати не се разтварят във вода. Изключение са само силикатите на натрий и калий. Те могат да бъдат получени чрез топене с подходящ хидроксид или карбонат. Например,

+ = +

Водните разтвори по този начин на получените соли се наричат "течно стъкло". Той се използва широко като свързващо вещество при производството на киселинно устойчив бетон, а освен това се използва при производството на всички известни промазани прозорци и лепило. Като огнеупорна и водоустойчива импрегниране, те също се обработват с продукти, изработени от плат, дърво и хартия.

Силикатите, които съдържат алуминий, се наричат алуминосиликати. Те включват слюда и фелдшпа, въпреки че техният състав е много по-сложен. Така че, фелдшпат, в допълнение към силициев диоксид и алуминиев оксид , също съдържа оксиди на натрий, калий и натрий. В слюдата в допълнение към алуминий и силиций има водород, натрий или калий, но може да бъде, макар и по-рядко, също калций, магнезий или желязо.

Като цяло употребата на силикати в съвременните условия е много широка и разнообразна. Планински силикатни скали се използват като строителни материали. Силикатите се използват като суровини при производството на цимент, различни пълнители от керамика, стъкло и т.н. Слюда и азбест се използват при производството на различни термо- и електроизолационни материали.