Natria silikato

Natria silikato

Kemia strukturo de la
Natria meta-silikato

3D Kemia strukturo de la
Natria orto-silikato

Kemia strukturo de
natria piro-silikato

Kemia strukturo de
natria tri-silikato

Kristalo de natria silikato.

Alternativa(j) nomo(j)

Silikato de natrio
Ortosilikato de natrio
Metasilikato de natrio
Pirosilikato de natrio

Kemia formulo

Na₂SiO₃ (meta)^[1]
Na₄SiO₄ (orto)
Na₆Si₂O₇ (piro)^[2]
Na₂Si₃O₇ (trisilikato)^[3]

Fizikaj proprecoj

Aspekto

Blankaj ĝis verdecaj
opakaj kristaloj

Molmaso

122,06 g mol⁻¹ (meta)
184,04 g mol⁻¹ (orto)
306,1054 g mol⁻¹ (piro)
242,2318 g mol⁻¹ (trisilikato)

Denseco

2.61 g/cm³

Refrakta indico

n_{761}^{20}

1,52

Fandopunkto

1.088 °C (1.990 ℉; 1,361 K)
72 °C (kvinhidrata, meta)
48 °C (naŭhidrata, meta)

Solvebleco

Akvo:22.2 g/100 ml (25 °C)
160.6 g/100 ml (80 °C)

Nutro-aldonaĵo

E550

Sekurecaj Indikoj

Risko

R11 R20/21/22
R23/24/25 R34 R37^[4]

Sekureco

(S1/2) S13 S24/25
S36/37/39 S45^[4]

Pridanĝeraj indikoj

Danĝero

C
Koroda

F
Brulema

Xi
Irita

T
Toksa

GHS etikedigo de kemiaĵoj^[5]

GHS Damaĝo-piktogramo

GHS Signalvorto

Averto

GHS Deklaroj pri damaĝoj

H315, H319

GHS Deklaroj pri antaŭgardoj

P262, P280, P303+361+353, P305+351+338

Escepte kiam indikitaj, datumoj estas prezentataj laŭ iliaj normaj kondiĉoj pri temperaturo kaj premo
(25 °C kaj 100 kPa)

Natria silikato aŭ silikato de natrio estas kemiaj kombinaĵoj de natrio kaj silikatoj, kiu prezentiĝas sub pluraj formoj: natria meta-silikato aŭ Na₂SiO₃, natria orto-silikato aŭ Na₄SiO₄, natria piro-silikato aŭ Na₆Si₂O₇ kaj natria trisilikato aŭ Na₂Si₃O₇. La plej ordinara el ĉi-serio estas la natria meta-silikato, same konata kiel akvovitraĵo aŭ likva vitraĵo, kiu estas disponebla kaj en akvosolvaĵo kaj sub solida formo. La puraj komponaĵoj estas senkoloraj aŭ blankaj, tamen, komercaj specimenoj ofte estas verdecaj aŭ bluaj pro ĉeesto de malpuraĵoj enhavantaj feron.

Sintezoj

Sintezo 1

Dissolvado de koncentrita solvaĵo de natria hidroksido kaj amorfa silicio:

{\mathsf {Si+4\;NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+2\;H_{2}\uparrow }}

Sintezo 2

Fando de amorfa siliko kaj natria hidroksido:

{\mathsf {SiO_{2}+2\;NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}}

Sintezo 3

Fando de amorfa siliko kaj koncentrita natria hidroksido:

{\mathsf {SiO_{2}+4\;NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+2\;H_{2}O}}

Sintezo 4

Reakcio inter amorfa siliko kaj koncentrita solvaĵo da natria karbonato:

{\mathsf {SiO_{2}+2\;Na_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+2\;CO_{2}\uparrow }}

Sintezo 5

Traktado de silikata acido kaj natria hidroksido:

{\mathsf {SiO_{2}\cdot {\mathit {n}}H_{2}O+4\;NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+({\mathit {n}}+2)H_{2}O}}

Sintezo 6

Natria karbonato kaj natria sulfato fandiĝas tre malsuper ol tiu de siliko. Ambaŭ fandiĝas kaj dissolviĝas ene de la miksaĵo, kiu reakcias por estigi natrian silikaton:

{\mathsf {2\;Na_{2}SO_{4}+C+2\;SiO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2\;Na_{2}SiO_{3}+2\;SO_{2}\uparrow +CO_{2}\uparrow }}

Reakcioj

Reakcio 1

Kiam hejtata, ĝi malkomponiĝas

{\mathsf {Na_{4}SiO_{4}\ {\xrightarrow {1120^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+Na_{2}O}}

Reakcio 2

Kiam hejtata sub varma akvo ĝi hidroliziĝas:

{\mathsf {Na_{4}SiO_{4}+({\mathit {n}}+2)H_{2}O\ {\xrightarrow {T}}\ 4\;NaOH+SiO_{2}\cdot {\mathit {n}}H_{2}O\downarrow }}

Reakcio 3

Fortaj acidoj ĝin atakas:

{\mathsf {Na_{4}SiO_{4}+4\;HCl\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 4\;NaCl+SiO_{2}\downarrow +2\;H_{2}O}}

Reakcio 4

Ĝi reakcias kun karbona duoksido:

{\mathsf {Na_{4}SiO_{4}+2\;CO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2\;Na_{2}CO_{3}+SiO_{2}\downarrow }}

Historio

Natria meta-silikato aŭ akvovitraĵo estis unue priskribita de Johann Rudolf von Wagner en lia Lernolibro pri Kemia Teknologio^[6], en 1892, kiel unu el la alkalaj silikatoj. Tamen, ĝi estis unue observita ĉirkaŭ 1640 far Jan Baptista van Helmont kiel fluida substanco estigita per fandita sablo kun troo da alkalo. Glauber kreis tion, kion li alnomis "liquor silicum" (silicia likvoro), en 1646, ekde kaŭstika potaso kaj SiO₂. En 1818, Johann Nepomuk von Fuchs (1774-1856), sukcesis tion, kio nun estas konata kiel akvovitraĵo per traktado de "silikata acido" kaj alkalo, kaj la rezulto estis akvosolvebla, sed ne tuŝita de atmosferaj ŝanĝoj. Von Wagner diferencigis la malsamajn akvovitraĵoj laŭ iliaj originoj kiam ili estis faritaj ekde kaŭstika sodo, potaso aŭ miksaĵoj.

Proprecoj

Natria silikato estas blanka pulvoro kiu estas facile solvebla en akvo estigante alkalan solvaĵon. Ĝi estas unu el serio da kunrilataj komponaĵoj inkluzivante meta-silikatojn, orto-silikatojn kaj piro-silikatojn, krom aliaj. Ĉiuj estas vitrecaj, senkoloraj kaj akvosolvebla.

Natriaj silikatoj estas stabilaj en neŭtralaj kaj alkalaj solvaĵoj. En acidaj solvaĵoj, la jonoj silikataj reakcias kun hidrogenaj jonoj por estigi la silikatan acidon, kiam hejtataj kaj forte varmigataj ili estiĝas malmolan kaj vitrecan substancon.