اسید سیلیکیک و استفاده از آن

اسید سیلیکیک از لحاظ نظری یک ترکیب اکسید سیلیکون و آب است. و نسبت این اجزا می تواند بسیار متنوع باشد. بنابراین، در شکل کلی، ترکیب آنها می تواند با فرمول بیان شود. در این مورد، اسیدهای سیلیکیک با حضور مقادیر مختلف اکسید سیلیکون و آب، یعنی با مقادیر مختلف پارامترهای n و m، می توانند به آسانی از یک حالت به حالت دیگر منتقل شوند. بنابراین، در این مورد، n و m را می توان به عنوان مقادیر متغیر در نظر گرفت.

از لحاظ تئوری، سیلیسید اسید را می توان با واکنش سیلیکات یکی از فلزات قلیایی (به عنوان مثال سدیم) و یکی از اسید های قوی (به عنوان مثال، اسید هیدروکلریک) بدست آورد. به این ترتیب، بعضی از این اسید ها در حالت آزاد شده (به دست آمده) (metasilicic، orthosilicic و دیگران) جدا شده اند. به عنوان مثال، واکنش شیمیایی برای تولید اسید متاسلیکیکیک:

+ 2HCl = + 2NaCl

با این وجود تقریبا غیرممکن است که اسید سیلیسیک را به شکل خالص بدست آوریم. در محلول های آبی (و آنها به دست آمده از اشباع)، اسید سیلییک به عنوان یک نتیجه از روند پلیمریزاسیون پایه ای برای تشکیل راه حل های کلوئیدی است که مدت زمان کوتاهی از آن را دارند. علاوه بر این از راه حل ها، در نتیجه انعقاد، ژل تشکیل می شود. این کاربرد اسید سیلییک است، زیرا از طریق خشک کردن این ژل به دست می آید به اصطلاح ژل سیلیکا که به عنوان یک ماده خشک کننده و جذب استفاده می شود. علاوه بر این، با استفاده از تثبیت کننده های خاص، کلوئید های پایدار (یا سول ها) از راه حل های کلوئیدی به دست می آیند که در تولید کاربرد دارند.

اسید سیلیکیک کمی محلول، ضعیف و گرما نامطمئن است. هنگام گرم شدن، تجزیه اسید سیلییک رخ می دهد، که توسط واکنش شیمیایی زیر بیان می شود:

=

این یک اسید ضعیفتر از زغال سنگ مشابه است. به همین دلیل، اسید سیلیسیک در محلول های آبی توسط اسید کربنیک از نمک های مختلف آن آویزان می شود. به عنوان مثال، این را می توان در واکنش مشاهده کرد:

= +

نمکهای اسید سیلییک سیلیکات نامیده می شوند. آنها در طبیعت بسیار رایج هستند. بنابراین ترکیب پوسته زمین عمدتا از سیلیس و سیلیکات تشکیل شده است. این شامل فلدسپات، خاک رس، میکا، تالک و بسیاری دیگر است. سیلیکات نیز در ترکیب سنگ ها - گرانیت، بازالت و دیگران گنجانده شده است. کریستال های سیلیکات نیز از سنگهای معروف هستند که به دلیل نادر بودن و زیبایی آنها ارزشمند هستند مانند زمرد، توپوز و آکوامارین.

اکثر سیلیکات ها در آب حل نمی شوند. استثنا فقط سیلیکات سدیم و پتاسیم است. آنها می توانند با ذوب شدن با هیدروکسید یا کربنات مناسب به دست آیند. به عنوان مثال

+ = +

راه حل های آبی در این راه از نمک های به دست آمده "شیشه مایع" نامیده می شود. به طور گسترده به عنوان یک اتصال دهنده در تولید بتن مقاوم در برابر اسید استفاده می شود، و علاوه بر این، در ساخت تمام بتونه شناخته شده و چسب روحانی استفاده می شود. به عنوان یک ضد اشباع نسوز و ضد آب، آنها نیز با محصولات ساخته شده از پارچه، چوب و کاغذ درمان می شوند.

سیلیکات، که حاوی آلومینیوم هستند، آلومینوسیلیکات نامیده می شوند. اینها میکا و فلدسپات هستند، گرچه ترکیب آنها بسیار پیچیده است. بنابراین فلدسپار، علاوه بر سیلیس و آلومینا ، همچنین حاوی اکسید سدیم، پتاسیم و سدیم است. در میکا، علاوه بر آلومینیوم و سیلیکون، هیدروژن، سدیم یا پتاسیم وجود دارد، اما می تواند، اگر چه کمتر رایج است، همچنین کلسیم، منیزیم یا آهن.

به طور کلی، استفاده از سیلیکات در شرایط مدرن بسیار وسیع و متنوع است. سنگهای سیلیکات کوه به عنوان مصالح ساختمانی استفاده می شوند. سیلیکات به عنوان مواد خام در تولید سیمان، پرکننده های مختلف سرامیک، شیشه و غیره استفاده می شود. میکا و آزبست در تولید انواع مواد ترمو و الکتریکی عایق مورد استفاده قرار می گیرند.