172 Глава 2 Водораствориюиьи силикатьс

173

располагаются по углам куба, причем каждый из них связы-

Таблица 2.2

вается через атомы кислорода с тремя другими атомами к емкрем- Значения рН растворов силиката натрия " (но данным Бэкона

спосо ную ионизироваться $ЮН-группу. Это ведет и Уилса [211)
к образованию полииона (Sig02p) — (см. рис. 2.б). Такая структурная единица служит исходной для образования коллоидной

«частицы» размером около 1 нм в диаметре. И лишь только юлю NaгО ю р Н

н
после того, как подобная единица в последующем окр ж г

кон енси

ружа ется

д сирующимся мономером, она становится «частицей кремнезема», имеющей сердцевину из Si02. 0,7 0,226 11,20 0,00158 0,224 0,00705 0,380

0,35 0,113 11,00 0,00! ОО 0,112 0,00892

чем 2: 1, из различных циклических п

0,25 0,0806 10,80 О, 000 63 О, 080 0,007 88 О, 1354

р х циклических полисиликат-ионов, нахо- , 5 0,0484 10,60 0,00040 0,048 0,00820 0,0813
дящихся в небольших количествах в растворе, начинают фо— 0,10 0,0323 10,40 0,00025 [ 0,032 0,00784 0,0543
мироваться полициклические олигомеры. Вначале это трехме—

О 008

Среднее значение

ю

р ускулярные «коллоидные» разновидности, которые

становятся зародышами протекающего затем про есс

ри олее высоких соотношения $'О: Х

роцесса, когда " А — суммарная нормальность щелочи в растворе; H — нормальность

у ю

большие п

тношениях $i02 . Ха20 образуются еще

тношения $ О: Х .. ионов, р»ная

ОН — 10 — о4 — Рн~ S — с~юммарное содержание кремнезема, моль

о размерам коллоидно-ионные разновидности.

810, на 1 л раствора; R — молярное отношение Si02. Na20 (3,36); R=2St/А

В ранее изданной книге [29] автора н

а о а настоящеи монографии

и S = 1 68 А М' — нормальность HSiOg —, М — молярность Si (ОН) 4, М =

t=

были показаны возможные структуры п

туры полисиликат-ионов при

е ф; . 1 H)~H, у( 10 — 42

допущении, что атом кремния имеет координационное число б.

Еще раньше было сделано предположение 30

[30], что полисили- Принимая, что единственным силикатным ионом в растворе
кат-ионы представляют собой образования, аналогичные анионам изополи- или гетерополи

оликислот. днако имеющиеся в на-

. О

является ион Н$Юз, можно записать (обозначения даны
стоящее время данные, которые в дальнейшем будут рассмотв табл. 2.2)

репы, показывают, что атом кремния в силикат-ионах еще имеет А= О+ ))
координационное число 4 по отношению к атомам кислорода.

Соответственно в предлагаемой теории не будут в какой-либо

$,=,И --[- М'
мере затрагиваться состояния атома кремния с координацион- ЯЦ — 4,2

К,= —,=-10 ' (это значение приводилось выше)

Разме

а мер полимерных или коллоидных разновидностей в рас.и'

творах силиката натрия можно оценить согласно пр

ю риведеннои И—

к~,и'
теории, на основании различных имеющихся данных. Размеры

Н

также могут быть определены непосредственно с помо ью р

методов, включая ультрафильтрацию, измерение скорости п одля растворов, содержащих

п 7 0 10 pl ~а О величина

ревращение в устоичивые кремнеземные

Н~ (А — тт') сохраняется относительно постоянной и в среднем
разновидности, которые затем могут быть выделены.

равной 0,008. Этот факт также подтверждает, что весь кремне-

Бэконом и Уилсом [21] б ыли измерены точные значения рН

зем может рассматриваться только в форме мономера Si (ОН) 4
на образце силиката, имевшем молярное соотношение и ионов Н$~0з и что в растворе не присутствуют дисиликаты.
SiO2. Ка20, равное 3,3б, и представлены при различных конИз этих данных можно рассчитать концентрацию Si(OH)4,
центрациях Na20 в растворе (табл. 2.2). Поскольку отношение .Ц~ 42 А — ~

20 оставалось постоянным, концентрации кремнезема

.И=10 ' — =10 у

были также известными. Используя вышеприведенную теорию,

можно оценить размер частиц полимерного кремнезема из знагде юИ = 10 — 2 ' (0,0079 М, или 0,0474 % в пересчете на $Ю2) .
чений его растворимости, т. е. из значений концентрации моно- Это приведенное значение остается относительно постоянр (ОН)41 присутствующего в растворе. ным в пределах семикратной области концентраций. Принима-