Кремнієва кислота і її застосування
Кремнієва кислота теоретично являєсобою з'єднання оксиду кремнію і води. Причому співвідношення цих її складових може бути найрізноманітнішим. Тому в загальному вигляді їх склад може бути представлений формулою. При цьому кремнієві кислоти з наявністю різної кількості оксиду кремнію і води, тобто з різними значеннями параметрів n і m, можуть легко переходити з одного стану в інший. Таким чином, n і m в цьому випадку можна вважати змінними величинами.
Теоретично кремнієва кислота може бутиотримана при взаємодії силікату одного з лужних металів (наприклад, натрію) і однієї з «сильних» кислот (наприклад, соляної). Таким шляхом у вільному стані були виділені (отримані) деякі з таких кислот: метакремнієва, ортокремневая і інші. Наприклад, хімічна реакція отримання метакремнієвої кислоти:
+ 2HCl = + 2NaCl
Однак отримати в чистому вигляді кремнієву кислотупрактично неможливо. У водних розчинах (а вони виходять пересичені) кремнієва кислота в результаті процесу полімеризації стає основою освіти колоїдних розчинів, що мають досить невеликий період існування. Далі з цих розчинів в результаті коагуляції утворюється гель. В цьому і укладена застосування кремнієвої кислоти, так як, випивши це гель, отримують так званий силікагель, який використовується як осушувач і абсорбент. Крім того, застосовуючи спеціальні стабілізатори, з колоїдних розчинів отримують стійкі колоїди (або золи), які також знаходять застосування у виробництві.
Кремнієва кислота є малорастворимой, слабкою і термічно нестійкою. При нагріванні відбувається розкладання кремнієвої кислоти, що виражається наступною хімічною реакцією:
=
Вона також слабша кислота, ніж та ж вугільна. В силу цього кремнієва кислота у водних розчинах витісняється вугільної кислотою зі своїх різних солей. Як приклад, це можна бачити в реакції:
= +
Солі кремнієвих кислот отримали назвусилікатів. Вони мають велике поширення в природі. Так, до складу земної кори в основному входять кремнеземи і силікати. До них відноситься польовий шпат, різні глини, слюда, тальк і багато інших. Силікати входять і в склади гірських порід - граніту, базальту та інших. Кристалами силікатів є і такі відомі камені, які в силу їх рідкості і краси вважають дорогоцінними, як смарагди, топази і аквамарини.
Більшість силікатів у воді не розчиняється. Винятком є лише силікати натрію і калію. Їх можна отримати при сплавці з відповідним гидроокислах або карбонатом. Наприклад,
+ = +
Водні розчини таким способом отриманих солей,мають назву «рідкого скла». Воно знаходить широке застосування як сполучна речовина при виробництві кислототривких бетонів, а крім того, використовуються при виготовленні всім відомих віконної замазки та канцелярського клею. Як вогнестійкою і водонепроникної просочення їм обробляють також вироби з тканини, дерева і паперу.
Силікати, в складі яких є алюміній,отримали називання алюмосиликатов. До них відносяться слюда і польовий шпат, хоча їх склад набагато складніше. Так, польовий шпат, крім оксиду кремнію та оксиду алюмінію містить також оксиди натрію, калію і натрію. У складі слюди, крім алюмінію і кремнію, є водень, натрій або калій, але можуть бути, хоча рідше зустрічаються, також кальцій, магній або залізо.
Взагалі застосування силікатів в сучаснихумовах досить широко і різноманітно. Гірські силікатні породи використовуються, як будівельні матеріали. Силікати застосовують як сировину у виробництві цементу, різних наповнювачів кераміки, скла та ін. Слюда і азбест використовуються при виробництві різних термо- і електроізоляційних матеріалів.
