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    鑄造用硅酸鈉水溶液的性質

    編輯:青州市金華泡花堿廠時間:2021-01-07

      下面青州市金華泡花堿廠就鑄造用硅酸鈉水溶液的性質給大家做一個詳細的介紹。需要的朋友一起來看吧。

      1.存在形式:

      硅酸鈉在水中以硅酸鈉聚集體的形式存在

      硅酸鈉聚集形態

      硅酸鈉的聚集形態可以通過粒徑分析儀從側面進行表征:

      可以看出, 硅酸鈉濃度從3%變化到9%, 粒度變化比較明顯。濃度為3%的硅酸鈉粒度主要分布在400 ~800 nm之間, 平均粒度為613 nm;濃度為5%的硅酸鈉則主要分布在400 ~600 nm之間, 平均粒度為525.5 nm;濃度為7%的硅酸鈉的粒度主要分布在300 ~500 nm之間, 平均粒度為392.5 nm;當濃度增加到9%的時候, 其主要粒度分布范圍又升高到400 ~600 nm之間, 平均粒度為481 nm。從以上粒徑分布曲線可以看出,硅酸鈉在水溶液中不是已單分子形式存在的,而是存在一定的聚集體。

      1.電離平衡

      硅酸鈉是強堿弱酸鹽,因此存在電離平衡,硅酸鈉在水中存在以下的平衡,硅酸根離子結合水中的H+生成硅酸:

      2.縮聚解離平衡

      硅酸一個重要的性質就是聚合作用,硅酸在溶液中濃度高于溶解度時發生聚合,即單硅酸聚合成低聚硅酸,在聚合成高聚硅酸。一旦硅酸根發生了水解,就形成了Si-OH(硅醇)的結構,這樣的結構是可以和與之靠近的其他硅醇結構發生縮合的Si-OH + HO-Si = Si-O-Si +H2O

      水解產生的硅醇結構越多,就越容易形成Si-O-Si這樣的結構,使得分子的鏈內和鏈間的交聯越來越多,分子越來越大,但親水的Si-O-基團越來越少,使得分子變得難溶于水,從而析出形成硅酸的凝膠。(也因為鏈間的交聯,使得硅酸凝膠具有彈性)

      鑄造用硅酸鈉的網絡結構

      上述化學平衡反應(也是聚合反應)受到溶液的pH值、電解質(鹽)的濃度、溫度等因素的影響,因此這些因素也影響硅酸鹽涂料的貯存穩定性和施工固化過程。

      2.硅酸鈉水溶液的穩定性:

      Zeta電位是衡量帶電顆粒所帶電荷的密度高低, 與膠體懸浮體系分散程度和穩定性密切相關。一般Zeta電位在-10 mV時, 懸浮顆粒很不容易分散,-20 mV時具有分散趨勢, -40 mV時分散性是比較強的, -60 mV時極易分散。硅酸鈉溶液在不同模數和pH值條件下的Zeta電位及其變化趨勢見圖5和圖6。

      由圖5和圖6可以看出, 硅酸鈉水溶液具有較高的負電勢, 隨著硅酸鈉模數的增加, Zeta電位增加;隨pH值升高, Zeta電位增加。隨著 pH值的上升, 以硅酸根離子或聚硅醇離子形式存在的硅酸鈉越多, 負電性越強。

      當鑄造用硅酸鈉溶液的pH值小于11.0 時, 硅酸鈉主要以原硅酸或低聚硅酸形式存在 , 發生縮合作用形成較長的帶支鏈的-Si-O-Si-鏈, 這種長鏈進而形成網狀結構, 束縛體系中的自由水和固相, 使硅酸鈉溶液的粘度增加。當硅酸鈉的pH值高于11.0時, 硅酸鈉溶液中的硅酸鈉以硅酸根離子形式存在或者聚合硅醇離子形式存在, 具有較強的分散性, 所以能夠保持較好的流變性。


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