Kwas krzemowy i jego zastosowanie
Kwas krzemowy teoretycznie reprezentujezwiązek tlenku krzemu i wody. A stosunek tych składników może być bardzo zróżnicowany. Dlatego w ogólnej postaci ich skład może być reprezentowany przez formułę. W tym przypadku kwasy krzemowe z obecnością różnych ilości tlenku krzemu i wody, to znaczy o różnych wartościach parametrów n i m, mogą łatwo przenosić się z jednego stanu do drugiego. Zatem, n i m w tym przypadku mogą być uważane za wartości zmienne.
Teoretycznie może to być kwas krzemowyotrzymano w wyniku oddziaływania krzemianu jednego z metali alkalicznych (na przykład sodu) i jednego z "mocnych" kwasów (np. kwasu chlorowodorowego). W ten sposób niektóre z tych kwasów zostały wyizolowane w stanie wolnym: metakrzemowy, ortokrzemowy i inne. Na przykład reakcja chemiczna w celu przygotowania kwasu metasilowego:
+ 2HCl = + 2NaCl
Jednak do przygotowania w czystej postaci kwas krzemowyprawie niemożliwe. W roztworach wodnych (i ulegają przesyceniu) kwas krzemowy w wyniku procesu polimeryzacji staje się podstawą do powstawania roztworów koloidalnych, które mają dość krótki okres istnienia. Dalej z tych roztworów, w wyniku koagulacji, tworzy się żel. Jest to zastosowanie kwasu krzemowego, ponieważ przez suszenie tego żelu otrzymuje się tak zwany żel krzemionkowy, który stosuje się jako środek pochłaniający wilgoć i absorbent. Ponadto, stosując specjalne stabilizatory, roztwory koloidalne wytwarzają trwałe koloidy (lub zole), które również znajdują zastosowanie w produkcji.
Kwas krzemowy jest słabo rozpuszczalny, słaby i nietrwały termicznie. Po podgrzaniu następuje rozkład kwasu krzemowego, który wyraża się następującą reakcją chemiczną:
=
Jest to również słabszy kwas niż ten sam węgiel. Z tego powodu kwas krzemowy w roztworach wodnych jest wypierany przez kwas węglowy z różnych jego soli. Jako przykład można to zobaczyć w reakcji:
= +
Znane są sole kwasów krzemowychkrzemiany. Są bardzo powszechne w przyrodzie. Tak więc skład skorupy ziemskiej składa się głównie z krzemionki i krzemianów. Należą do nich skaleń, różne gliny, mika, talk i wiele innych. Krzemiany wchodzą również w formacje skalne - granit, bazalt i inne. Kryształy krzemianów są również takimi słynnymi kamieniami, które ze względu na swoją rzadkość i piękno są uważane za cenne, jak szmaragdy, topazy i akwamaryny.
Większość krzemianów nie rozpuszcza się w wodzie. Wyjątkiem są tylko krzemiany sodu i potasu. Można je otrzymać przez stopienie odpowiednim wodorotlenkiem lub węglanem. Na przykład
+ = +
Wodne roztwory wytwarzane w ten sposób przez sole,mieć nazwę "płynne szkło". Jest szeroko stosowany jako spoiwo w produkcji betonu odpornego na kwasy, a ponadto jest stosowany do produkcji wszystkich znanych szpachli okiennych i kleju biurowego. Jako ognioodporna i wodoodporna impregnacja obsługują również produkty wykonane z tkaniny, drewna i papieru.
Krzemiany zawierające aluminium,otrzymał nazwę glinokrzemiany. Należą do nich mika i skaleń, chociaż ich skład jest znacznie bardziej skomplikowany. Tak więc skaleń, oprócz krzemionki i tlenku glinu, zawiera również tlenki sodu, potasu i sodu. W przypadku miki, oprócz glinu i krzemu, występuje wodór, sód lub potas, ale mogą występować, choć rzadziej, wapń, magnez lub żelazo.
Ogólnie rzecz biorąc, użycie krzemianów we współczesnymwarunki są bardzo szerokie i zróżnicowane. Górskie skały krzemianowe są wykorzystywane jako materiały budowlane. Krzemiany są wykorzystywane jako surowce do produkcji cementu, różnych wypełniaczy z ceramiki, szkła itp. Miki i azbestu używa się do produkcji różnych termo i elektroizolacyjnych materiałów.
