Kyselina kremičitá a jej použitie

Kyselina kremičitá je teoreticky zlúčenina oxidu kremičitého a vody. A pomer týchto zložiek môže byť veľmi rôznorodý. Preto vo všeobecnej forme ich zloženie môže byť reprezentované vzorcom. V tomto prípade môžu kyseliny kyseliny kremičité s prítomnosťou rôznych množstiev oxidu kremičitého a vody, to znamená s rôznymi hodnotami parametrov n a m, ľahko preniesť z jedného stavu do druhého. V tomto prípade môžu byť n a m považované za variabilné veličiny.

Teoreticky sa kyselina kremičitá môže získať reakciou kremičitanu jedného z alkalických kovov (napríklad sodíka) a jednej z "silných" kyselín (napr. Kyseliny chlorovodíkovej). Týmto spôsobom boli niektoré takéto kyseliny izolované (získané) vo voľnom stave: metasiliková, ortosiliková a iné. Napríklad chemická reakcia na výrobu kyseliny metakremičitej:

+ 2HCI = + 2NaCl

Je však prakticky nemožné získať kyselinu kremičitú v čistej forme. Vo vodných roztokoch (a sú získané presýtené) sa kyselina kremičitá ako výsledok polymerizačného procesu stáva základom pre tvorbu koloidných roztokov, ktoré majú skôr krátku dobu existencie. Ďalej z týchto roztokov sa v dôsledku koagulácie vytvorí gél. Toto je aplikácia kyseliny kremičitej, pretože tým, že sa tento gél suší, sa získa takzvaný silikagél, ktorý sa používa ako vysúšadlo a absorbent. Navyše, použitím špeciálnych stabilizátorov sa získajú stabilné koloidy (alebo soly) z koloidných roztokov, ktoré sa tiež nachádzajú vo výrobe.

Kyselina kremičitá je slabo rozpustná, slabá a tepelne nestabilná. Po zahriatí dochádza k rozkladu kyseliny kremičitej, čo je vyjadrené nasledujúcou chemickou reakciou:

=

Je to tiež slabšia kyselina ako to isté uhlie. Kvôli tomu je kyselina kremičitá vo vodných roztokoch vytlačená kyselinou uhličitou z jej rôznych solí. Ako príklad môžeme vidieť v reakcii:

= +

Soli kyseliny kremičitej sa nazývajú silikáty. V prírode sú veľmi časté. Zloženie zemskej kôry je tvorené predovšetkým z oxidu kremičitého a silikátov. Medzi ne patrí živec, rôzne hliny, sľuda, mastenec a mnoho ďalších. Kremičitany sú tiež zahrnuté v zložení horniny - žula, čadič a ďalšie. Kryštály silikátov sú takými slávnymi kameňmi, ktoré sú vzhľadom na ich vzácnosť a krásu považované za vzácne, ako sú smaragdy, topaz a akvamarín.

Väčšina kremičitanov sa nerozpúšťa vo vode. Výnimkou sú len kremičitany sodíka a draslíka. Môžu byť získané tavením vhodným hydroxidom alebo uhličitanom. Napríklad,

+ = +

Vodné roztoky takto získaných solí sa nazývajú "kvapalné sklo". Je široko používaný ako spojivo pri výrobe kyselinovzdorného betónu a navyše sa používa pri výrobe všetkých známych tmelov a kancelárskeho lepidla. Ako protipožiarna a vodotesná impregnácia sú tiež ošetrené výrobkami vyrobenými z látky, dreva a papiera.

Silikáty, ktoré obsahujú hliník, sa nazývajú hlinitokremičitany. Patria k nim sľuda a živca, hoci ich zloženie je oveľa komplikovanejšie. Takže živec okrem oxidu kremičitého a oxidu hlinitého obsahuje aj oxidy sodíka, draslíka a sodíka. V sľudy, okrem hliníka a kremíka, je vodík, sodík alebo draslík, ale môže byť, aj keď menej časté, aj vápnik, horčík alebo železo.

Vo všeobecnosti je používanie silikátov v moderných podmienkach veľmi široké a rozmanité. Horské silikátové horniny sa používajú ako stavebné materiály. Silikáty sa používajú ako suroviny pri výrobe cementu, rôznych plnív keramiky, skla atď. Sľuda a azbest sa používajú pri výrobe rôznych tepelne a elektricky izolačných materiálov.