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一杯水

液态玻璃是偏硅酸钠Na2SiO3(也用钾盐)的浓缩溶液。 它是通过将二氧化硅(例如沙子)溶解在氢氧化钠溶液中制备的: 

一杯水 事实上,它是具有不同聚合度的各种硅酸盐的混合物。 它可用作浸渍剂(例如,保护墙壁免受潮湿、防火)、腻子和密封剂的成分、用于生产有机硅材料,还用作防止结块的食品添加剂 (E 550)。 市售的液体玻璃可用于多种壮观的实验(由于它是粘稠的糖浆状液体,因此需要用水按 1:1 稀释)。

在第一个实验中,我们将沉淀硅酸混合物。 为了进行测试,我们将使用以下溶液:液体玻璃和氯化铵 NH。4Cl和试纸检查反应(照片1)。

化学 – 液体玻璃的一部分 1 – MT

液态玻璃是弱酸和强碱在水溶液中形成的盐,会大量水解并呈碱性(照片2)。 将氯化铵溶液(照片 3)倒入装有液体玻璃溶液的玻璃杯中,然后混合内容物(照片 4)。 一段时间后,形成凝胶状物质(照片 5),它是硅酸的混合物:

(在 SiO 部分本身2?nGn2关于 ? 形成具有不同水合程度的硅酸)。

烧杯中的反应机理由上面的概括方程表示如下:

a) 偏硅酸钠在溶液中解离并发生水解:

b) 铵离子与氢氧根离子反应:

当反应 b) 中羟基离子被消耗时,反应 a) 的平衡向右移动,结果硅酸沉淀。

在第二个实验中,我们种植“化工厂”。 要进行实验,您将需要以下溶液:液体玻璃和金属盐? 铁(III)、铁(II)、铜(II)、钙、锡(II)、铬(III)、锰(II)。

化学 – 液体玻璃的一部分 2 – MT

让我们开始实验,将几块氯化铁 (III) 盐 FeClXNUMX 晶体添加到试管中。3 和液体玻璃溶液(照片6)。 一段时间后植物变成棕色? (照片 7、8、9),来自不溶性偏硅酸铁 (III):

此外,其他金属的盐可以让您获得有效的结果:

  • 铜(II)? 照片10
  • 铬(III)? 照片11
  • 铁(II)? 照片12
  • 钙? 照片13
  • 锰(II)? 照片14
  • 铅(II)? 照片15

该过程发生的机制基于渗透现象,即小颗粒穿过半透膜的孔隙。 不溶性金属硅酸盐的沉积物在添加到试管中的盐的表面上形成薄层。 水分子渗透所得膜的孔隙,导致下面的金属盐溶解。 所得溶液推动薄膜直至破裂。 倒出金属盐溶液后,硅酸盐沉淀是否再沉淀? 循环不断重演,化工厂又如何? 增加。

通过将各种金属盐晶体的混合物放入一个容器中,并用液体玻璃溶液浇灌,我们可以种植一个完整的“化学花园”吗? (照片 16、17、18)。

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