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杯水

26.05.2022 /

液態玻璃是偏矽酸鈉Na2SiO3（也使用鉀鹽）的濃縮溶液。 它是通過將二氧化矽（如沙子）溶解在氫氧化鈉溶液中製成的： 

杯水 事實上，它是各種聚合度不同的矽酸鹽的混合物。 它用作浸漬劑（例如，保護牆壁免受潮氣，用作防火）、油灰和密封劑的組分，用於生產有機矽材料，以及防止結塊的食品添加劑（E 550）。 市售的液體玻璃可用於幾個壯觀的實驗（因為它是一種濃稠的糖漿狀液體，所以用水按 1:1 稀釋使用）。

在第一個實驗中，我們將沉澱矽酸混合物。 對於測試，我們將使用以下溶液：液體玻璃和氯化銨 NH。4Cl 和試紙檢查反應（照片 1）。

化學 - 液體玻璃的一部分 1 - MT

液態玻璃作為弱酸和強鹼的鹽在水溶液中被大量水解並呈鹼性（照片2）。 將氯化銨溶液（照片 3）倒入裝有水玻璃溶液的燒杯中並攪拌內容物（照片 4）。 一段時間後，形成凝膠狀物質（照片 5），它是矽酸的混合物：

（實際上是 SiO2? нГн2哦？ 形成具有不同水合程度的矽酸）。

上述匯總方程式表示的燒杯反應機理如下：

a) 溶液中的偏矽酸鈉解離並發生水解：

b) 銨離子與氫氧根離子反應：

由於羥基離子在反應 b) 中被消耗，反應 a) 的平衡向右移動，結果矽酸沉澱。

在第二個實驗中，我們種植“化工廠”。 實驗需要以下溶液：液態玻璃和金屬鹽？ 鐵 (III)、鐵 (II)、銅 (II)、鈣、錫 (II)、鉻 (III)、錳 (II)。

化學 - 液體玻璃的一部分 2 - MT

讓我們通過將幾個氯化鐵 (III) 鹽 FeCl 晶體引入試管來開始實驗。3 和液態玻璃溶液（照片6）。 過了一會兒，棕色的？植物？ （照片 7、8、9），來自不溶性偏矽酸鐵 (III)：

此外，其他金屬的鹽可以讓您獲得有效的結果：

  • 銅（II）？ 照片 10
  • 鉻（III）？ 照片 11
  • 鐵（II）？ 照片 12
  • 鈣？ 照片 13
  • 錳（II）？ 照片 14
  • 鉛（二）？ 照片 15

正在進行的過程的機制基於滲透現象，即小顆粒穿透半透膜的孔。 不溶性金屬矽酸鹽的沉積物在引入試管的鹽的表面形成薄層。 水分子滲透到所得膜的孔隙中，導致下面的金屬鹽溶解。 由此產生的溶液推動薄膜直到它破裂。 倒出金屬鹽溶液後，矽酸鹽沉澱物會重新沉澱嗎？ 循環重演和化工廠？ 增加。

通過將各種金屬的鹽晶體混合物放入一個容器中，並用液態玻璃溶液澆灌，我們可以種植一個完整的“化學花園”嗎？ （照片 16、17、18）。

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