Глава 2

Водорастворимые силикаты

157

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ СИЛИКАТЫ полианионы одновременно могут трактоваться и как очень небольшие заряженные частицы.

Дальнейшее изучение этого вопроса упростилось, когда

было признано, что ионы натрия необычны с точки зрения того

влияния, которое они оказывают на поведение системы в про-- цессе гелеобразования. Приготовленные в этой промежуточной

области отношений растворы, содержавшие основания калия,

4f

лития или тетраметиламмония, как было доказано, являлись

более стабильными по отношению к процессам загущения и

Несмотря на то что прошло свыше 25 лет с момента изда- гелеобразования. Другими стабилизирующими систему вещения двухтомной монографии Вейла [1] по

] по растворимым силиствами оказались гуанидин и комплекс меди с этилендиамином, катам, эта книга все еще остается первоисточником техничес

В течение прошедших 50 лет коренным образом изменились

м техническои

сооб азно п е

й о ласти. днако целе-

воззрения о природе кремнезема, находящегося в обычных с тех по в химии аств

р но представить обзор некоторых успехов о

хов, достигнутых

щелочных силикатных растворах с отношениями SIO) . Na)O

от 2: 1 до 4: 1. Сходство физических свойств вязких, «тягучих» ном пол ча

ом получаются кремнеземные коллоиды и гели.

растворов растворимых силикатов с растворами линейных орга- HaVHeHI I О

До настоящего времени силикат- и полисил

икат-HopI I не

нических полимеров давало повод в некоторых случаях пред-

достаточно хорошо. Основное различие меж п

полагать, что вязкие силикатные растворы должны были содерсиликат-ионами и очень небольшими отрицательно за

между поли- жать линеиные полимеры с высокими молекулярными массами. ными части а

ц ми коллоидного кремнезема вероятн

ьно заряжен- (Такое представление имело место, несмотря на тот очевидныи чается лишь в те

ь в терминологии. Раньше казалось что ра факт, что конценгрированные растворы или сиропы сахара, силикатов е

щ лочных металлов, полученные раство ением

т. е. вещества с низкои молекулярнои массон, также оказываются очень вязкими.) Более того, быстрое гелеобразование условно от ич

в силикатных растворах при добавлении кислоты, по-видимому, лизированного незначительным количеством щелочи. Силикатподдерживало идею о том, что механизм образования геля по ные растворы приготовлялись растворением силикатных

аналогии с органическими полимерными системами включал

отношения SION . 'NagO (модуль) меньше, чем 4: 1.

тных стекол, стадию поперечной сшивки уже существовавших к этому моПоскольку такие стекла не растворяются если с дер б менту линейных полимеров. Развитие таких теоретических

р ема или меньше щелочи, то силикатные растворы с от- представлений, применимых к органическим полимерам и ношениями, превышающими 4: 1, ранее не применялись.

ошибочно используемых при рассмотрении растворимых силидругой стороны, когда исследователи научились катов, может задержать выявление правильной интерпретации товлять ча

частицы кремнезема различных размеров, то обнаруу ились приго- неорганическои системы. Полимерные линеиные силикатные жилось, что более мелкие частицы могли быть стаби разновидности, безусловно, в растворе встречаются, но они

й при добавлении дополнительного количества не очень вытянуты, а механизм полимеризации совершенно щелочи. Так, частицы размером 5 нм стабилизировались при

иной, чем в любой органической системе.

днако все попытки получить концентрированные растворы с еще меньшими по размеру частицами и

с отношениями в интервале от 25: 1 до 4: 1 приводили к жела- Силикаты натрия и калия типизации смесей ког а

сей, когда в качестве щелочи использовался

гидроксид нат ия. Затем бь

можно было п иг

р д р . Затем было наидено, что подобные раство и

створы

Получение силикатов

образом, получались растворы, содержащие. частицы

и таким

р отовлять при использовании других ще Еще с XVII в. было известно, что песок и карбонат натрия золя размерами от 5 нм и менее, вплоть до молекулярных. или калия вступают в реакцию между собой при температуре

Растворы в указанной области будем называть в данной красного каления, образуя водорастворимый состав, называекниге «полисиликатами», подразумевая, что образовавшиеся

мый «жидким стеклом». Как отметил Вейл [1], Иоганн Непомук

фон Фукс был первым исследователем, который систематиче-