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Natriumsilikat ist die gemeinsame Bezeichnung für ein zusammengesetztes Natrium metasilicate, NaSiO, auch bekannt als oder flüssiges Wasserglasglas. Es ist in der wässrigen Lösung und in der festen Form verfügbar und wird darin verwendet, zementiert passiver Feuerschutz, refractories, Gewebe und Gerümpel-Verarbeitung und Automobile. Natriumkarbonat und Silikondioxyd, reagieren wenn geschmolzen, um Natriumsilikat und Kohlendioxyd zu bilden:

:NaCO + SiO  NaSiO + CO

Wasserfreies Natriumsilikat enthält eine Kette, die polymeres aus der Ecke zusammengesetztes Anion {SiO} vierflächig, und nicht ein getrenntes Ion von SiO geteilt hat. Zusätzlich zur wasserfreien Form gibt es Hydrat mit der Formel NaSiO · nHO (wo n = 5, 6, 8, 9), die das getrennte, ungefähr vierflächige Anion SiO (OH) mit Wasser der Hydratation enthalten. Zum Beispiel, das gewerblich verfügbare Natriumsilikat pentahydrate NaSiO · 5HO wird als NaSiO (OH) formuliert · 4HO und nonahydrate NaSiO · 9HO wird als NaSiO (OH) formuliert · 8HO.

In der Industrie werden die verschiedenen Ränge des Natriumsilikats durch ihr SiO:NaO Verhältnis charakterisiert, das sich zwischen 2:1 und 3.75:1 ändern kann. Ränge mit diesem Verhältnis unten 2.85:1 werden 'alkalisch' genannt. Diejenigen mit einem höheren SiO:NaO Verhältnis werden als 'neutral' beschrieben.

Geschichte

Wasserglas wurde im Handbuch von Von Wagner der Chemischen Technologie (1892-Übersetzung) als einige des auflösbaren alkalischen Silikats definiert, das zuerst von Van Helmont 1640 als eine flüssige gemachte Substanz durch das Schmelzen von Sand mit Überalkali beobachtet ist. Glauber hat gemacht, was er "flüssige Kieselerde" 1648 von Kali und Kieselerde genannt hat. Von Fuchs 1825 hat erhalten, was jetzt als Wasserglas durch das Behandeln silicic von Säure mit einem Alkali, das Ergebnis bekannt ist, das in Wasser, "aber nicht betroffen durch atmosphärische Änderungen" auflösbar ist.

Von Wagner hat Soda, Kali, doppelt (Soda und Kali), und fixin als Typen des Wasserglases unterschieden. Der Befestigen-Typ war "eine Mischung der mit dem Kali-Wasserglas gut gesättigten Kieselerde, und ein Natriumsilikat" hat gepflegt, anorganische Wasserfarbenpigmente auf der Zementarbeit für Außenzeichen und Wandmalereien zu stabilisieren.

Eigenschaften

Natriumsilikat ist ein weißes Puder, das in Wasser sogleich auflösbar ist, eine Lauge erzeugend. Es ist eine mehrerer zusammenhängender Zusammensetzungen, die Natrium orthosilicate, NaSiO, Natrium pyrosilicate, NaSiO und andere einschließen. Alle sind glasig, farblos und lösen sich in Wasser auf.

Natriumsilikat ist in neutralen und Laugen stabil. In acidic Lösungen reagiert das Silikat-Ion mit Wasserstoffionen, um silicic Säure zu bilden, die, wenn geheizt und geröstet Kieselgel, eine harte, glasige Substanz bildet.

CAS Registrierungszahl und EINECS Zahl

All und jede Substanz hat seine eigene einzigartige CAS Registrierungszahl und EINECS Zahl. CAS No und EINECS No des Natriumsilikats und der anderen zusammenhängenden Substanzen sind:

Gebrauch

Metallreparatur

Natriumsilikat wird zusammen mit dem Magnesiumsilikat in der Auspufftopf-Reparatur verwendet und Teig passend. Wenn aufgelöst, in Wasser bilden sowohl Natriumsilikat als auch Magnesiumsilikat einen dicken Teig, der leicht ist zu gelten. Wenn die Abgasanlage eines inneren Verbrennungsmotors bis zu seiner Betriebstemperatur heizt, vertreibt die Hitze das ganze Überwasser vom Teig. Die Silikat-Zusammensetzungen, die verlassen werden, haben glasähnliche Eigenschaften, eine vorläufige, spröde Reparatur machend.

Automobilreparatur

Natriumsilikat kann verwendet werden, um Leckstellen an der Hauptdichtung zu siegeln. Eine übliche Anwendung besteht darin, wenn ein Aluminiumlegierungszylinderkopf-Motor verlassen wird, seit verlängerten Perioden sitzend, oder das Kühlmittel an richtigen Zwischenräumen nicht geändert wird, kann Elektrolyse" Abteilungen des Kopfs "essen, der die Dichtung veranlasst zu scheitern.

Anstatt den Zylinderkopf zu entfernen, "wird flüssiges Glas" in den Heizkörper gegossen und erlaubt zu zirkulieren. Der waterglass wird über das Heizkörper-Wasser in den Krisenherd am Motor eingespritzt. Diese Technik arbeitet, weil an 100-105 °C das Natriumsilikat Wassermoleküle verliert, um ein sehr starkes Dichtungsmaterial zu bilden, das unter 810 °C nicht wiederschmelzen wird.

Eine Natriumsilikat-Reparatur einer Auslaufen-Hauptdichtung kann seit bis zu zwei Jahren und noch länger in einigen Fällen halten. Die Wirkung wird fast sofortig sein, und der Dampf vom Heizkörper-Wasser wird aufhören, das Auslassventil innerhalb von Minuten der Anwendung herauszukommen. Diese Reparatur arbeitet nur mit Anwendungen des Wassers zum Zylinder oder Wassers zur Luft, und wo das Natriumsilikat die "Umwandlungs"-Temperatur von 100-105 °C erreicht. Der Gebrauch in Leckstellen des Wassers zum Öl wird weiter, wahrscheinlich ganz, Zerstörung des Motors als hinauslaufen, was sich Beträge zu Schleifpuder im Öl des Motors formt.

Homebrewing

Natriumsilikat flocculant Eigenschaften wird auch verwendet, um Wein und Bier durch das Hinabstürzen gallertartiger Partikeln zu klären. Aber weil ein Abrechnungsreagenz-Natriumsilikat (Wasserglas) manchmal mit Fischleim (eine Form von Gelatine verwirrt ist, die von collagen bereit ist, der aus den ausgetrockneten Schwimmen-Blasen des Störs und der anderen Fische herausgezogen ist). Eier, die in einem Eimer des waterglass Gels und ihren Schalen bewahrt sind, werden manchmal auch (gebacken und zerquetscht) zu klarem Wein verwendet.

Automotoruntauglichkeit

Natriumsilikat-Lösung ist an billig schnell gewöhnt, und machen Sie dauerhaft Kraftfahrzeugmotoren unbrauchbar. Das Laufen eines Motors mit ungefähr 2 Litern einer Natriumsilikat-Lösung statt Motoröls verursachen die Lösung, sich, katastrophal das Beschädigen der Lager des Motors und Kolben innerhalb von ein paar Minuten niederzuschlagen. In den Vereinigten Staaten wurde dieses Verfahren verwendet, um Voraussetzungen des Programms von Car Allowance Rebate System (CARS) zu erfüllen.

Bindemittel

Ein allgemeines Beispiel seines Gebrauches als ein Papierzement war, um Papierpatronen für schwarze Puder-Revolver zu erzeugen, die von Manufacturing Company des Colts während der Periode von 1851 bis 1873 besonders während des amerikanischen Bürgerkriegs erzeugt sind. Natriumsilikat wurde verwendet, um brennbares nitrated Papier zusammen zu siegeln, um eine konische Papierpatrone zu bilden, um das schwarze Puder zu halten, sowie den Leitungsball oder die konische Kugel ins offene Ende der Papierpatrone zu zementieren. Zementierte Papierpatronen solchen Natriumsilikats wurden in die Zylinder von Revolvern eingefügt, dadurch die Umladung der Kappe und des Balls schwarze Puder-Revolver beschleunigend. Dieser Gebrauch hat größtenteils mit der Einführung von Colt-Revolvern geendet, die messingumgebene Patronen verwenden, die 1873 anfangen.

Wenn verwendet, als ein Papierzement ist die Tendenz für das Natriumsilikat-Gelenk, um schließlich innerhalb von ein paar Jahren zu krachen, in dem Punkt es nicht mehr meint, dass die Papieroberflächen zusammen zementiert haben.

Aquakultur

Natriumsilikat-Gel wird auch als ein Substrat für das algal Wachstum in Aquakultur-Brutplätzen verwendet.

Nahrungsmittelbewahrung

Natriumsilikat wurde auch als ein Ei-Bewahrungsagent am Anfang des 20. Jahrhunderts mit dem großen Erfolg verwendet. Wenn frische Eier darin versenkt werden, werden Bakterien, die die Eier veranlassen zu verderben, abgehalten, und Wasser wird darin behalten. Eier können das frische Verwenden dieser Methode seit bis zu neun Monaten behalten werden. Als das Kochen von Eiern diesen Weg bewahrt hat, wird ihm über den Nadelstich das Ei gut benachrichtigt, um Dampf zu erlauben, zu flüchten, weil die Schale nicht mehr porös ist.

Das Bohren von Flüssigkeiten

Natriumsilikat wird oft in Bohrflüssigkeiten verwendet, um Bohrloch-Bohrlöcher zu stabilisieren und den Zusammenbruch von Wänden der langweiligen Angelegenheit zu vermeiden. Es ist besonders nützlich, wenn Bohrmaschine-Löcher tonartige Bildungen durchführen, die schwellende Tonminerale wie smectite oder montmorillonite enthalten.

Konkrete und allgemeine Mauerwerk-Behandlung

Mit einer Natriumsilikat-Lösung behandelter Beton hilft, Durchlässigkeit in den meisten Mauerwerk-Produkten wie Beton, Stuck, Pflaster bedeutsam zu reduzieren. Eine chemische Reaktion kommt mit überschüssigem Ca (OH) (portlandite) Gegenwart im Beton vor, der dauerhaft das Silikat mit der Oberfläche bindet, die sie viel tragbarer und wasserabstoßendes Mittel macht. Es wird allgemein empfohlen, diese Behandlung nur anzuwenden, nachdem das anfängliche Heilmittel (ungefähr 7 Tage abhängig von Bedingungen) stattgefunden hat. Diese Überzüge sind als Silikat-Mineralfarbe bekannt.

Passiver Feuerschutz (PFP)

Natriumsilikate sind von Natur aus intumescent. Sie kommen in prill (feste Perlen) Form, sowie die Flüssigkeit, das Wasserglas. Die feste Platte-Form (Palusol) muss waterproofed sein, um langfristigen passiven Feuerschutz zu sichern.

Normal, fest sind Perlenform-Natriumsilikate als Anhäufung innerhalb von Silikon-Gummi verwendet worden, um Plastikpfeife firestop Geräte zu verfertigen. Der Silikon-Gummi war ungenügender waterproofing, um die Intumescing-Funktion zu bewahren, und die Produkte mussten zurückgerufen werden, der für firestops problematisch ist, die hinter drywall in Gebäuden verborgen werden.

Teige, um Zwecke abzudichten, sind ähnlich nicht stabil. Das ist auch auf Rückrufe und sogar Streitigkeit hinausgelaufen. "Expantrol" nur 3 M Version, die eine Außenwärmebehandlung hat, die hilft, die Außenoberfläche als ein Teil seines Prozess-Standards zu siegeln, hat genügend Langlebigkeit erreicht, um sich für DIBt Billigungen in den Vereinigten Staaten für den Gebrauch in firestopping zu qualifizieren

Nicht verschieden von anderem intumescents ist Natriumsilikat, sowohl in der Perlenform als auch in der flüssigen Form von Natur aus endothermic, wegen flüssigen Wassers im Wasserglas und Hydrats in der Prill-Form. Die Abwesenheit in den Vereinigten Staaten von obligatorischen Alterstests, wodurch PFP Systeme gemacht werden, Systemleistungstests nach dem Altern und den Feuchtigkeitsaussetzungen zu erleben, ist an der Wurzel der fortlaufenden Verfügbarkeit in Nordamerika PFP Produkte, die inoperabel innerhalb von Wochen der Installation werden können. Der unterschiedslose Gebrauch von Natriumsilikaten ohne richtige Waterproofing-Maßnahmen ist Mitwirkende zu den Problemen und der Gefahr. Wenn Natriumsilikate entsprechend geschützt werden, fungieren sie äußerst gut und zuverlässig seit langen Zeiträumen. Beweise davon können in den vielen DIBt Billigungen für die Plastikpfeife firestop das Gerät-Verwenden Palusol gesehen werden, die waterproofed Natriumsilikat-Platten verwenden.

Sicherer Aufbau

Eine Mischung des Natriumsilikats und Sägemehl sind zwischen der doppelten Haut von bestimmten Safes verwendet worden. Das macht sie nicht nur mehr Feuer widerstandsfähig, sondern auch macht Ausschnitt von ihnen offen mit einer oxyacetylene Fackel äußerst schwierig wegen des ausgestrahlten Rauchs.

Widerspenstiger Gebrauch

Wasserglas ist ein nützlicher Binder von Festkörpern, wie vermiculite und perlite. Wenn vermischt, mit den oben erwähnten Leichtgewichtsanhäufungen kann Wasserglas verwendet werden, um hart, Hoch-Temperaturisolierungsausschüsse verwendet für refractories, passiven Feuerschutz und hohe Temperaturisolierungen wie geformte Pfeife-Isolierungsanwendungen zu machen. Wenn gemischt, mit fein geteilten Mineralpudern, wie Vermiculite-Staub (der allgemeines Stück vom Ex-Blattbildungsprozess ist), kann man hohe Temperaturbindemittel erzeugen. Der intumescence verschwindet in Gegenwart von fein geteiltem Mineralstaub, wodurch der waterglass eine bloße Matrix wird. Waterglass ist billig und reichlich verfügbar, der seinen Gebrauch populär in vielen widerspenstigen Anwendungen macht.

Wasserbehandlung

Wasserglas wird als coagulant/flocculant Reagenz in überflüssigen Wasserbehandlungswerken verwendet. Waterglass bindet zu gallertartigen Molekülen, größere Anhäufungen schaffend, die zum Boden der Wassersäule sinken. Die mikroskopischen negativ beladenen in Wasser aufgehobenen Partikeln wirken mit Natriumsilikat aufeinander. Ihre elektrische doppelte Schicht bricht wegen der Zunahme der Ionenstarke zusammen, die durch die Hinzufügung des Natriumsilikats (doppelt negativ beladenes Anion verursacht ist, das durch zwei Natrium cations begleitet ist) und sie nachher Anhäufung. Dieser Prozess wird Koagulation/Flockung genannt.

Reinigende Hilfstruppen

Es kann auch in reinigenden Hilfstruppen wie kompliziertes Natrium disilicate und modifiziertes Natrium disilicate verwendet werden.

Magische Kristalle

Wasserglas wurde in den Magischen 1940 erfundenen Felsen-Spielsachen verwendet. Als waterglass mit einer Auswahl an verschiedenen Metallen in der Lösung verbunden wurde, würde der waterglass die Metalle veranlassen sich niederzuschlagen. Jedes Metall würde getrennt das Verursachen eines verschiedenen Farbenstalagmits hinabstürzen.

Eine frühe Erwähnung von Kristallen von metallischen Salzen, die einen "chemischen Garten" im Natriumsilikat bilden, wird in der 1946-Zeitschrift Modern Mechanix gefunden. Das läuft auf sehr bunte Gärten — viel mehr als gezeigt in den Illustrationen hinaus.

In Europa waren die Zutaten für solche chemischen Gärten bereits um den Anfang der 1930er Jahre verfügbar.

Hilfs-Färbemittel

Natriumsilikat-Lösung wird als ein Fixier-für die Hand verwendet, die sich mit reaktiven Färbemitteln färbt, die einen hohen pH verlangen, um mit der Textilfaser zu reagieren. Nachdem das Färbemittel auf einen Zellulose-basierten Stoff, wie Baumwolle oder Kunstseide, oder auf Seide angewandt wird, wird es erlaubt zu trocknen, nach dem das Natriumsilikat auf dem gefärbten Stoff gemalt wird, der mit Plastik bedeckt ist, um Feuchtigkeit zu behalten, und verlassen ist, seit einer Stunde bei der Raumtemperatur zu reagieren.

Das Siegeln, Wasser durchzulassen, das Strukturen enthält

Das Natriumsilikat mit Zusätzen wurde in den Boden eingespritzt, um es zu härten und dadurch weitere Leckage von hoch radioaktivem Wasser vom Kernkraftwerk von Fukushima Daiichi in Japan im April 2011 zu verhindern. Die restliche Hitze, die durch das Wasser getragen ist, das verwendet ist, für die beschädigten Reaktoren abzukühlen, hat die Einstellung von eingespritzter Mischung beschleunigt.

Links

• Centre Européen d'Etudes des Silicates
• Internationale Chemische Sicherheitskarte 1137
• ChemSub Online: Säure von Silicic, Natriumssalz
• ChemSub Online: Natrium metasilicate