Кремниевая кислота. Свойства, производство, применение и цена кремниевой кислоты

Три миллиграмма в каждом литре пресной воды. Столько в реках и озерах содержится кремниевых кислот и их солей. Во множественном числе говориться, поскольку соединений с силициумом несколько.

Их общее обозначение: — nSiO₂*mH₂O. Кремниевая кислота, формула которой записывается H₂SiO₃, это метакремниевая. Есть, так же, ортокремниевое соединение. Его запись: — H₄SiO₄.

Следом идет дикремниевая кислота с формулой H₂Si₂O₅. Остается упомянуть пирокремниевое соединения. Его формула: — H₆Si₂O₇. Не смотря на разность в записях, вещества объединены общими свойствами. С них и начнем.

Свойства кремниевой кислоты

Любая кремниевая кислота химически слаба. Слабыми называют соединения, не желающие в ходе химических реакций отдавать водород. Правда, есть парадокс. Большинство слабых соединений легко растворимы в воде.

Однако, раствор кремниевой кислоты получить сложно. Получается коллоидная форма жидкости. Это промежуточная стадия между истинным раствором и суспензией. Частицы взвеси в коллоидной среде укладываются в размеры от 1-го до 100-та нанометров. Получаемый раствор именуется гель кремниевой кислоты.

Кислоты назвали так из-за специфического вкуса. Кремниевая опять не вписывается в общепринятые рамки. Кислого вкуса у соединения нет. Нет у вещества и цвета. Имеется в виду окрашивание лакмусовой бумажки.

Изначально, она синяя, но опускаясь в кислоту, краснеет. Так вот, оттенок, даваемый кремниевым соединением, почти незаметен. Это, кстати, типичный признак слабых кислот. Здесь кремниевая не выбивается из правил.

Героиня статьи во все своих проявлениях, настолько слаба, что не разъедает ткани тела. Вот уксусную кислоту выльешь на слизистые, так ожог обеспечен. «Кремниевый душ» безопасен.

Кремниевую кислоту легко разрушить. Достаточно нагреть вещество и оно распадется на воду и диоксид силициума. Запускается реакция еще при комнатной температуре. Просто, так же, проходит взаимодействие со щелочами. В ходе реакции тоже выделяется вода. Но, главный продукт взаимодействия – соль кремниевой кислоты.

Производство кремниевой кислоты

Получение кремниевой кислоты актуально из-за широкого применения производных вещества. Хоть сама кислота начинает разрушаться уже при комнатной температуре, продукты химических реакций стабильны и нужны промышленникам. О сферах, в которых пригождаются соединения расскажем далее. Пока же, изучим вопрос производства кремниевой кислоты.

Поскольку диоксид кремния плохо взаимодействует с водой, промышленникам приходится получать вещество, соединяя более сильные кислоты с силикатами щелочных металлов. Обычно, берут соединение натрия, примешивая к нему хлорную кислоту.

Важны пропорции. Реакция протекает успешно, если на две молекулы кислоты приходится одна соли. В итоге, на две молекулы гидроксида натрия уравнение кремниевой кислоты даст одну молекулу.

Отделять эту одну молекулу не спешат. Промышленникам больше нужен силикагель. Он получается при объединении мелких дисперсионных частиц смеси силиката натрия и соляной кислоты.

Компануясь, частицы взвеси образуют более масштабные формы. Процесс называется коагуляцией. Студенистую массу осушают и используют. Зачем и где? Об этом поговорим в следующей главе.

Применение кремниевой кислоты

Силикагель кислоты безводен и порист. Пор минимум 100 м³/г, а максимум – 700. В химическом плане силикагель инертен. Поэтому, вещество стало популярным абсорбентом.

Так именуют материалы, поглощающие газы и смеси. Общественности в качестве абсорбента известен, к примеру, активированный уголь. Но, силикагель мощнее, без специфического вкуса.

Хотя, вкус вещества важен не всегда. В промышленности, к примеру, интересны лишь абсорбирующие качества. Силикагель используют для захвата водяных паров. Это необходимо, к примеру, при консервации оборудования. На нем не должно остаться влаги. Иначе, ряд деталей подвергнется коррозии.

Силикаты кремниевых кислот в виде геля абсорбируют не только водяные пары, но и органику. Это важно на производствах бензина, эфиров, ацетона, бензола. Доля их частиц переходит в пар.

Терять ценное сырье не выгодно. Поэтому, улетевшие соединения захватывают силикагелем. Остается нагреть его. В условиях жара гель легко возвращает абсорбированные компоненты.

Если работа ведется с нефтью, гель кремниевой кислоты используется для очистки углеводородов от смол. Эти высокополимерные соединения портят качество нефти. Смолы в ней присутствуют в жидкой фазе. Ее силикагель абсорбирует столь же успешно, как и газы.

Абсорбция силикагеля избирательна. Так, парафины и нафтены осушенный раствор не втягивает. Поэтому, удается отделить от них полезные непредельные углеводороды и ароматические составы.

Пользуются «услугами» геля кремниевой кислоты и фармацевты. Они абсорбируют антибиотики, находящиеся в культуральной жидкости. Так именуют питательный раствор, где лекарства взращиваются.

Силикагель нашел применение даже в ядерной отрасли. Там осушенный раствор кремниевой кислоты используется в виде ионов. Так удается разделить изотопы радиоактивных веществ.

К тому же, на атомных станциях требуется очистка сточных вод. Здесь тоже выручает силикагель. Кстати, если кто-то из работников станции облучился, интоксикацию тоже снимают осушенным раствором кремниевой кислоты. Конечно, есть дополнительные меры реабилитации. Но, без геля не обходится.

За масштабными ролями кроются роли бытового плана. Так, намоченный смартфон можно реабилитировать именно с помощью силикагеля. Нужно вынуть симку, аккумулятор и опустить телефон в порошок. Поможет гель и в сушке обуви, решении проблемы запотевшей фотокамеры.

Даже столовое серебро «благодарно» соседству с силикагелем. Вилки и ложки из сплавов аргентума темнеют из-за окисления. Оно вызвано контактом с влагой. Поэтому, к столовому серебру кладут пакетики с гелем кремниевой кислоты и так хранят. Проблема снята. Темный налет на изделиях не появится.

Силикагель, так же, используют для хранения семян. Зимой сложно оставить их сухими. Впитывая влагу, семена портятся или прорастают раньше времени. Силикагель заберет подпитку у зерен, сохранив их до весны.

Напоследок заметим, что гель кремниевой кислоты выручает путешественников, тех, кто не успевает высушить одежду. Запах прелых вещей неприятен. Поэтому, прогладив наряды утюгом без пара, стоит положить рядом с ними силикагель. Одежда быстрее высохнет и не будет пахнуть.

Цена кремниевой кислоты

Кремниевая вода оценивается поставщиками примерно в 250 рублей за литр. Силикагель продают по граммовке. Так, полкило можно купить за 100-150 рублей. Если брать килограммами, предлагают мешки.

За 25-килограммовый просят 2 500-3 000 рублей. Дороже берут за индикаторный. Так именуют гель, пропитанный солями кобальта. Они придают смеси синий цвет. При избытке в атмосфере влаги, гель светлеет.

Это и служит индикатором. Продавцы и промышленники, понимают, что настало время защищать товар или оборудование, иначе, они пострадают от паров. За пропитку кобальтом доплачивают примерно 1 000 рублей за 25-килограммовый мешок.