Szkło wodne
Szkło wodne – roztwór wodny krzemianów sodu, potasu lub sodu i potasu (tzw. szkło wodne mieszane)[1] o zmiennym składzie i wzorze ogólnym:
- mMe2O•nSiO2•xH2O
gdzie:
Powstaje w wyniku reakcji stopionego wodorotlenku sodu lub węglanu sodu (lub odpowiednio wodorotlenku potasu lub węglanu potasu) z krzemionką[2].
Struktura chemiczna[edytuj | edytuj kod]
Jakkolwiek czasami podaje się wzory sumaryczne szkła wodnego, w rzeczywistości składa się ono z mieszaniny cyklicznych i liniowych oligomerów krzemianowych, powstających na skutek pękania wiązań Si-O-Si w krzemionce i powstawania w to miejsce grup -SiONa lub SiOK[2]. Proporcje układów cyklicznych i liniowych oraz ich średnie masy cząsteczkowe zależą od modułu molowego szkła wodnego oraz stężenia roztworu[3].
Szkło wodne charakteryzuje moduł molowy szkła wodnego (moduł krzemianowy lub moduł szkła wodnego), równy stosunkowi liczby moli dwutlenku krzemu do tlenku metalu[2], oraz jego gęstość wskazująca stężenie roztworu, lepkość oraz pH[4].
Struktura chemiczna szkła wodnego nie jest dokładnie poznana, rozpatruje się ją jako roztwór, koloid, a nawet polimer. Struktura koloidalna szkieł wodnych decyduje o wielu ich właściwościach. Szkło wodne zbudowane jest z miceli otoczonych wodą silnie związaną z nimi, wody słabo związanej oraz wody nie związanej z micelami[2].
Właściwości[edytuj | edytuj kod]
Właściwości fizyczne szkła wodnego zależą od jego modułu, stężenia i stanu układu koloidalnego[2]. Gęstość szkła wodnego sodowego waha się w granicach 1260–1710[5], a potasowego 1150–1530 kg/m3[6].
Szkło wodne jest lepką cieczą. Lepkość szkła wodnego potasowego rośnie gwałtownie wraz ze wzrostem stężenia krzemianów w wodzie[6][7][8].
Z warstwy szkła wodnego naniesionego na przedmiot po odparowaniu wody, powstaje półprzezroczysta masa.
Zastosowania[edytuj | edytuj kod]
Szkło wodne sodowe ma szereg zastosowań pełniąc głównie rolę lepiszcza:
- jest stosowane do wyrobu klejów i kitów stosowanych w budownictwie[9]
- produkuje się z niego żywice silikonowe[10][7]
- stosuje się je jako spoiwo do materiałów ceramicznych[11][7]
- do produkcji form w odlewnictwie[3][7]
- do wyrobu farb[12]
- do produkcji elektrod spawalniczych[12]
- do produkcji proszków do prania[12]
- stosuje się jako dodatek do żywności (E550)[10]
- do produkcji materiałów ogniotrwałych[8]
- jako baza chemicznych ogrodów[10]
Produkcja[edytuj | edytuj kod]
W Polsce producentami szkła wodnego, krzemianów bezwodnych oraz różnych wyrobów na ich bazie są m.in.:
- Ciech Vitrosilicon S.A. w Iłowej[12]
- Zakłady Chemiczne „Rudniki” S.A.
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Major-Gabryś, Katarzyna: Masy ze szkłem wodnym o zwiększonej wybijalności
- ↑ a b c d e Monika Korzeniowska: Wpływ struktury uwodnionego krzemianu sodu jako spoiwa mas formierskich na własności żelu krzemionkowego w wysokich temperaturach. [dostęp 2012-06-07].
- ↑ a b Szkło wodne sodowe. Karta charakterystyki produktu.. [dostęp 2012-06-05].
- ↑ www.vodnisklo.cz
- ↑ Karta charakterystyki produktu. [dostęp 2012-06-07].
- ↑ a b Szkło wodne potasowe. Karta charakterystyki produktu.. [dostęp 2012-06-07].
- ↑ a b c d Szkło wodne. splot.org.pl, 2009-10-27. [dostęp 2012-06-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-06-06)].
- ↑ a b Virosilicon SA: Szkło wodne potasowe
- ↑ Szkło wodne – zastosowanie, cena i wszystko inne, co warto wiedzieć?. kb.pl. [dostęp 2017-04-18].
- ↑ a b c Krzysztof Orliński: Szkło wodne. Młody Technik. [dostęp 2012-11-23]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-05-22)].
- ↑ Szkło wodne w: Dariusz Kalisiewicz (red.): Nowa encyklopedia powszechna PWN. tom 6, S-Z. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1996, s. 188. ISBN 83-01-11969-1.
- ↑ a b c d CIECH S.A.: Krzemiany. ciechgroup.com. [dostęp 2017-10-02].