Основні характеристики рідкого скла
У розчинах рідкого скла є в наявності силікати зі спектром від мономерного ортосіліката до зарозумілих форм. Середній показник полімеризації залежить від співвідношення кремнекислоти і луги, а також від концентрації силікатного розчину. З підвищенням співвідношення зростає полімеризація кремнекислотним аніонів і віскозних розчину, відповідно, підвищується.
рН-значення
Хоча терміни «нейтральний» і «лужної» широковживаних в описі рідкого скла, проте, все розчини рідкого скла реагують на луг. рН-значення стандартних розчинів лежить між показниками 11 і 13.
Розведення водою в співвідношенні від 1:10 до 1: 100 змінюють рН-значення розчину рідкого скла лише незначно: 1% -ний розчин має рН-значення між 10 і 12.
Щільність розчинів рідкого скла вимірюється, як правило, аерометри, який має градіровать шкалу (кг / м³). При частому вимірі щільності має сенс використовувати проділ вимірювання щільності за принципом коливань. Потрібний кількість рідкого скла (близько 0,7см³) і час досягнення температурної константи у цих приладів вкрай незначно.
Щільність залежить від концентрації розчину, темератури і співвідношення кремнекислоти до лугу. На практиці вимір проводиться при температурі відхиляється від 20 ° С. У цих випадках значення щільності коригується таким чином. Якщо температура розчину вище 20 ° С, то значення має підвищуватися приблизно на 0,28 кг / м³ на кожен градус температурної різниці. Якщо ж температура нижче 20 °, то значення відповідним чином знижується.
Віскозна
Віскозна є однією з найбільш важливих характеристик рідкого скла, оскільки грає велику роль в його виробництві і застосуванні. Віскозна визначається багатьма факторами. Найважливіші з них: співвідношення кремнекислоти і луги, концентрація і температура. Віскозна збільшується в міру зростання показника концентрації і співвідношення кремнекислоти і лугу і зменшується при зростанні температури.
Добавка розчинних солей до розчинів рідкого скла викликає загальне підвищення віскозна. Суміші натрієвих і калієвих розчинів рідкого скла мають вищу віскозна, ніж окремо.
Вискозиметр. Елементарний метод вимірювання віскозно базується на визначенні швидкості падіння сталевої кульки в розчин рідкого скла. Віскозна легко розраховується в mРахs. Вимірювачем швидкості падіння служить вискозиметр, принцип дії якого полягає в скачуванні сталевої кульки через скляну трубку в розчин рідкого скла. Всі наведені значення віскозного визначені з використанням такого віскозиметра.
Віскозиметри Брукфільда, Штромера або Хаака зручніше в експлуатації, легше чистяться і володіють високою точністю у визначенні результатів вимірювань.
термічно
Щоб визначити показник віскозно рідкого скла в стадії перекачування і обробки і сильно залежить від температури, ємності для рідкого скла часто прогріваються. При розрахунку постачає маси тепла за основу взятий показник специфічною теплоти розчину рідкого скла.
Рідке скло натрієве 37/40: співвідношення маси 3,35 з = 3,0 кДж / кгхК. Рідке скло натрієве 48/50: співвідношення маси 2,75 з = 2,5 кДж / кгхК.
точка варіння
Рідке скло і порошкоподібною скло використовується як в'язка речовина в шихті при високих температурах. Оскільки порошкоподібний продукт в залежності від виду і співвідношення кремнекислоти і луги розріджується при різних температурах, то вибір певного сорту рідкого скла залежить від необхідної температурної постійною.
Рідке скло (силікатний брилу) розріджують між 590 ° і 670 ° і варять при температурному проміжку від 760 ° до 870 ° С.
Сушка розчинів рідкого скла відбувається як при звичайних температурах, так і підвищених. Потім процес висихання все більш і більш сповільнюється і, врешті-решт, протікає ледве помітно, хоча висушена субстанція все ще містить помітну кількість води. Остання стадія здійснюється при температурі 350-400 °. Швидкість сушіння і залишок води розчинів рідкого скла при заданій температурі залежить від співвідношення кремнекислоти і лугу. Чим вище це співвідношення, тим швидше відбувається сушка і тим менше залишок води в просушеної рідкому склі.
затвердіння
хімічний стан
Отверділа плівка рідкого скла регідротізіруется під впливом вологості і повністю розчиняється у воді. Тому з'єднання з рідким склом після розігрівання нестабільні і розчиняються. Стійкості можна досягти завдяки хімічній модифікації, наприклад, через реакцію з більш збагаченими іонами металу, які утворюють нерозчинні силікати, або через нейтралізацію лугу кислотою, через що кремнекислота виділяється з рідкого скла як нерозчинний гель. Подібно вільним кислотам діють кислі солі та сполуки, які утворюють в процесі гідролізу кислоти.
Стійкості можна домогтися і через хімічну реакцію рідкого скла з амфотерной металевої крихтою, базовими оксидами металів, алюминатами, цинкати і плюмбати. В результаті цих реакцій утворюється більшість труднорастворимой силікатів в суміші з кремнієвим гелем. Подібні реакції можливі з порошкоподібною наповнювачем і пігментами.
Отверділа плівка поглинає вологу і діоксид вугілля з повітря, втрачає свої стеклообразующие характеристики і прозорість, що веде до утворення білого осаду лужного карбонату. Калиевое рідке скло має меншу схильність до утворення осаду ніж натриевое.
Розчини рідкого скла несумісні з більшістю органічних речовин. Винятком є цукор, алкоголь і сечовина.
При змішуванні розчинів рідкого скла з рідкими штучними смолистими дисперсиями відбувається коагуляція як органічної колоїдної системи, так і силікатної розчину. Алкоголь, альдегіди і кетони, як і амоніаку, і сольові розчини справляють враження «висолювання».