偏硅酸钠,无色晶体,有无水物、五水物、九水物等。
偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体,商品有无水、五水和九水合物,其中九水合物只有我国市场上存在,是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品,因其熔点只有42℃,贮存时很容易变为液体或膏状。
基本信息
中文名称:偏硅酸钠
中文别名:零水偏硅;零水偏硅酸钠;无水偏硅酸钠;
英文名称:Sodium metasilicate
CAS号:6834-92-0
分子式:Na2SiO3
分子量:122.06300
精确质量:121.94100
物化性质
外观与性状:白色颗粒
密度:2.4g/cm3
安全信息
符号:GHS05GHS07
信号词:危险
危害声明:H290; H314; H335
警示性声明:P261; P280; P305 + P351 + P338; P310
包装等级:III
危险类别:8
海关编码:2839110000
危险品运输编码:UN 3253 8/PG 3
WGK Germany:1
危险类别码:R34; R37
安全说明:S26-S45-S36/37/39-S13-S24/25
RTECS号:VV9275000
生产方法
Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2
2包括纯碱法、硫酸钠(芒硝)法和天然碱法。纯碱法:将纯碱和硅砂按一定比例均匀混合,在1400~1500℃进行熔融反应,熔融物经水游淬冷却形成玻璃料,趁热投入溶解槽内,再通入蒸汽加热,经沉降、浓缩,制得水玻璃。其反应式如下。硫酸钠法:先将硫钠(芒硝)和煤粉均匀混合,再加入硅砂,混合均匀后快速加入炉内进行反应,反应完成后,生成物出炉冷却、粉碎、溶解、沉淀、浓缩,制得水玻璃。其反应式如下。 天然碱法:将天然碱、硅砂和煤粉按一定比例混合,再加入起调节作用的烧碱渣,把混合料经炉顶预热2~4h后投入炉内进行反应,经3~5h生成熔融物,经出料水淬冷却,把冷却形成的玻璃料溶解、沉淀、浓缩制得水玻璃。
3将液体烧碱和硅砂按适当比例混合加入压热釜中,通入直接蒸汽加热,待反应釜中压力升至0.7~0.8MPa后,停止通入直接蒸汽,用夹套蒸汽保温,维持此压力,反应数小时,将反应物过滤、浓缩,制得水玻璃。
用途
水玻璃广泛应用于普通铸造、精密铸造、造纸、陶瓷、粘土、选矿、高龄土、洗涤、纺织等众多领域。
在无机电解质中,偏硅酸钠的活性碱度和PH缓冲指数最高,有较强的润湿、乳化和皂化油脂的作用,在去除、分散和悬浮污垢方面具有优秀的表现,并能阻止污垢的再沉积。
市场前景
水合物
五水偏硅酸钠
结晶体的分子式通常写作Na2SiO3·5H2O,实际上是带两个阳离子的正硅酸二氢二钠的四水合物,溶解度(20℃)50g/100g水,熔点72℃。五水偏硅酸钠具有硅酸钠和偏硅酸钠的一般特性,并有一定的钙镁离子束缚能力,尤其对镁离子的结合容量大于260mgMgCO3/g(35℃,20min)。
五水偏硅酸钠就生产工艺来说,归结起来有三种形式:一是“连续造粒法”,是将偏硅酸钠溶液通过造粒结晶装置,直接连续造成要求大小的颗粒,质量指标符合HG/T2568-94标准要求,产品外观呈球型颗粒,白度高,流动性好,属高档产品,这种方法适合大规模生产但技术性较强不易掌握。一是“结晶脱水法”和“结晶粉碎法”。“结晶脱水法”又称母液循环法,是将偏硅酸钠溶液加晶种或母液降温结晶,离心脱水后动态干燥筛分,得到粉粒状产品,这种方法大规模生产比较困难,但产品外观和流动性都比较好,理化指标也能达到HG/T2568-94标准要求。“结晶粉碎法”这种方法是将偏硅酸钠溶液浓缩至要求浓度,通过添加晶种和添加剂引导溶液全部结晶成块状固体,游离水全部转化为结晶水,将固体粉碎后即为成品,这种方法的优点就是投资较小,但对晶体结构破坏比较严重,对气候环境和控制条件要求比较苛刻,劳动强度大、产品白度低、容易吸潮结块,理化指标一般达不到HG/T2568-94标准要求。颗粒状产品使用无粉尘,能够达到出口要求;而后两种方法生产的粉粒状产品使用粉尘大,出口受到限制。
储存方法
贮存于阴凉、通风、干燥库房中。运输过程中防潮、防雨、防暴晒。
合成方法
将水玻璃固体在高温、高压下溶解,与烧碱反应,结晶、分离,湿滤饼经干燥得到产品。分离出的母液经处理可返回流程的合成工序使用。
用途
九水偏硅酸钠
概述
38g/100g水,但溶解速度较快;熔点41.6℃,在30~40℃时,就会释放结晶水,给使用带来不便;储存时,自溶板结现象比较严重。
九水偏硅酸钠在陶瓷等许多对结晶水不要求的行业中,用量还不小,市场比较稳定,每年7-10万吨的需求量。
应用
1.主要用作版纸、木材、焊条、铸造、耐火材料等方面的黏合剂,制皂业的填充料,以及土壤稳定剂、橡胶防水剂。也用于纸张漂白、矿物浮选、合成洗涤剂。是无机涂料的组分,也是硅胶、分子筛、沉淀法白炭黑等系列产品的原料。
2.用作分析试剂、织物防火剂、胶黏剂、硬化剂、增重剂、填充剂。也用于矿石浮洗及石油精制。
3.为一种用途很广的化工原料。胶黏剂工业用作瓦楞纸、硬纸板、黏合板、木材、包装材料、耐火材料及建筑材料等的胶黏剂。化学工业中用于制造硅酸盐、硅胶、硅溶胶、分子筛、白炭黑及硅铝催化剂等。铸造业用于制造砂轮及翻砂。纺织工业用于纺织品的漂、染和浆料,还用作棉布的煮炼助剂、双氧水漂白稳定剂。洗涤剂工业大量用作重垢型洗涤剂,它可与重金属离子形成沉淀,使水软化,并防止污垢在衣物上再沉积,还具有缓蚀性、润湿性及乳化性等;也特别用作硬表面洗涤助剂。还可用作土壤稳定剂、橡胶防水剂、纸张漂白剂、切割冷却液防锈剂、肥皂填充剂、金属防腐剂等。亦用于矿物浮选、耐火材料及陶瓷生产、食品防腐等。
4.可用于木材的防火、禽蛋贮存期的延长以及作为一种高效的洗涤剂和水软化剂。用于牙膏作铝管的抗腐蚀剂。
贮存方法
1.密封阴凉干燥保存。
2.贮存于一般库房中,或用槽罐贮存。容器必须密封。
毒性