Силікат натрію

Силіка́т на́трію, ме́тасиліка́т на́трію — неорганічна сполука, натрієва сіль силікатної кислоти складу Na₂SiO₃. За звичайних умов є білою, аморфною речовиною, що плавиться без розкладання.

Силікат натрію
Назва за IUPAC	натрій метасилікат
Інші назви	натрій силікат, натрій кремнекислий
Ідентифікатори
Номер CAS	6834-92-0
Номер EINECS	229-912-9
ChEBI	60720
RTECS	VV9275000
SMILES	[O-][Si](=O)[O-].[Na+].[Na+]^[2]
InChI	InChI=1S/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2
Номер Бельштейна	11343143
Властивості
Молярна маса	122,064 г/моль
Зовнішній вигляд	біла аморфна речовина
Густина	2,61 г/см³
Тпл	1089 °C
Розчинність (вода)	нерозчинний
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfH^o 298	1554,9 кДж/моль
Ст. ентропія S^o 298	113,9 Дж/(моль·K)
Теплоємність, c^o p	111,9 Дж/(моль·K)
Пов'язані речовини
Інші аніони	карбонат натрію
Інші катіони
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Отримання

Основним методом синтезу метасилікату натрію є високотемпературне сплавлення кальцинованої соди Na₂CO₃ з піском або кварцом:

${\displaystyle \mathrm {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}{\xrightarrow {1100-1400^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}} }$

Продукти реакції мають надзвичайно велику корозійну дію на стінки хімічного реактора і вимагають його періодичної заміни.

Іншим способом є взаємодія свіжоосадженого оксиду кремнію із точно розрахованою кількість гідроксиду натрію:

${\displaystyle \mathrm {SiO_{2}+2NaOH\longrightarrow Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O} }$

Хімічні властивості

Силікат натрію утворений аніоном дуже слабкої силікатної кислоти, він гідролізується у холодній воді, надаючи розчинові сильнолужну реакцію. В ході процесу утворюються складніші іони Si₂O₅^2-, H₂SiO₄^2-, H₄SiO₇^2-.

При взаємодії з гарячою водою з розчину випадає колоїдний осад — SiO₂·nH₂O:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SiO_{3}+(n{+}1)H_{2}O{\xrightarrow {t}}\ 2NaOH+SiO_{2}{\cdot }nH_{2}O\downarrow } }$

Аналогічно виділяється з розчину силікатна кислота внаслідок реакції із кислотами:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SiO_{3}+2HCl\longrightarrow 2NaCl+SiO_{2}{\cdot }H_{2}O} }$

При взаємодії з концентрованими лугами утворюється ортосилікат натрію:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SiO_{3}+2NaOH\longrightarrow Na_{4}SiO_{4}+H_{2}O} }$

Вуглекислий газ здатен заміщати оксид кремнію у силікат-аніоні:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}\longrightarrow Na_{2}CO_{3}+SiO_{2}{\downarrow }} }$

Застосування

Силікат натрію є переважно компонентом, аніж реактантом. Маючи сильнолужну реакцію, основна його частина застосовується у виготовленні мила й детергентів.

У харчовій промисловості метасилікат використовується як антиспікаючий агент і зареєстрований у системі харчових добавок за номером E550.

Див. також

• Рідке скло

Примітки

1. [1] — RSC Publishing, 2005. — P. 333. — . з джерела 22 грудня 2014 (англ.)
2. Sodium metasilicate
   d:Track:Q278487
3. Реми, 1963, с. 536.
4. Class names and the International Numbering System for food additives (PDF). codexalimentarius.org. World Health Organization. Прийнято у 1989; остання правка у 2015. Процитовано 2 березня 2016.

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / Lide, D. R., editor. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)
• Lange's Handbook of Chemistry / Dean, John A., editor. — 15th. — New York : McGraw-Hill, 1999. — . (англ.)
• Falcone Jr, James S. Silicon Compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 22. — P. 7. — . — DOI:10.1002/0471238961.1925142006011203.a01. (англ.)
• Реми Г. Курс неорганической химии / Под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с. (рос.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — . (рос.)