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硅酸

鎖定
硅酸是一種無機物,化學式為H2SiO3。是一種弱酸,它的鹽在水溶液中有水解作用遊離態的硅酸,包括原硅酸(H4SiO4)、偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸 (H2Si2O5),酸性很弱。偏硅酸的電離平衡常數K1=2×10-10(室温),正硅酸在pH=2~3的範圍內是穩定的,不過若將過飽和的H4SiO4 溶液長期放置,會有無定形的二氧化硅沉澱,為乳白色沉澱,並以膠態粒子、沉澱物或凝膠出現。凝膠中有部分水分蒸發掉,可得到一種多孔的乾燥固態凝膠,即常見的二氧化硅凝膠。這種硅酸凝膠具有強的吸附性,可用來作吸潮乾燥劑、催化劑,或用作其他催化劑的載體。
中文名
硅酸 [4] 
外文名
Silicic acid [4] 
別    名
含水二氧化硅 [4] 
矽酸 [4] 
化學式
H2SiO3 [4] 
分子量
78.09960 [4] 
熔    點
150 ℃
密    度
2.1-2.3(g/mL,25/4℃)
CAS
1343-98-2 [4] 
EINECS
215-683-2 [4] 

硅酸製備方法

硅酸實驗室製法

實驗室採用水玻璃硅酸鈉水溶液)和鹽酸反應或者硅酸鈉和二氧化碳和水反應制得硅酸膠體。 [1] 
化學方程式:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3
電離平衡常數:K1=2.2*10-10(30℃)

硅酸工業製法

1、鹽酸法將細孔球形硅膠用鹽酸浸泡4~6h後用純水洗滌,烘乾72h以上,用純水洗滌後,再在70~80℃二次烘乾,製得硅酸;
2、在硅酸鈉溶液中加入酸與電解質,攪拌下反應生成硅酸凝膠,再經老化、洗滌、乾燥、活化製得硅膠。不同的原料配比及工藝條件可製得不同規格的產品;
3、在硅酸鈉溶液中加入酸及一定量電解質,在攪拌下反應生成硅酸凝膠,再經老化、洗滌乾燥活化製得硅膠。採用不同原料配比及工藝條件可製得不同規格的產品。 [2] 

硅酸計算化學數據

1、 氫鍵供體數量:4 [4] 
2、 氫鍵受體數量:4 [4] 
3、 可旋轉化學鍵數量:0 [4] 
4、 拓撲分子極性表面積(TPSA):80.9 [4] 
5、 重原子數量:5 [4] 
6、 表面電荷:0 [4] 
7、 複雜度:19.1 [4] 
8、 同位素原子數量:0 [4] 
9、 確定原子立構中心數量:0 [4] 
10、 不確定原子立構中心數量:0 [4] 
11、 確定化學鍵立構中心數量:0 [4] 
12、 不確定化學鍵立構中心數量:0 [4] 
13、 共價鍵單元數量:1 [2] 

硅酸物理性質

合併圖冊
合併圖冊(4張)
硅酸為玻璃狀無色透明的無定形顆粒,相對密度為2.1~2.3,難溶於水和醇。硅酸有多種分子構成,如二硅酸(H2Si2O5)、偏硅酸、原硅酸(Si(OH)4或H4SiO4)等,一般使用的硅酸為穩定的偏硅酸H2SiO3。

硅酸化學性質

不溶於酸(溶於氫氟酸),溶於苛性鹼溶液。和硅膠相比含有較多羥基,是一種高純試劑硅膠。加熱到150℃分解為二氧化硅
硅酸化學性質穩定,除強鹼、氫氟酸外不與任何物質發生反應,與氫氟酸激烈反應並分解。
二氧化硅不與水反應,即與水接觸不生成硅酸,但人為規定二氧化硅為硅酸的酸酐

硅酸用途簡介

用於氣體及蒸汽的吸附,油脂、蠟的脱色,催化劑及其載體的製備。
用於生產鎢絲的溶劑,分析化學上的化學試劑、接觸劑和色譜分離的吸附劑,製造硅膠和硅酸鹽的原料。
在分析化學中能將不溶性氟化物氟化鈣氟化鋁轉化為可溶性溶液,進行氟的測定。 [3] 

硅酸貯存方法

保持貯藏器密封、儲存在陰涼、乾燥的地方,確保工作間有良好的通風或排氣裝置。
存放於陰涼乾燥處,避免受潮。脱附加熱的温度控制在120~180℃為宜,對於藍膠指示劑、變色硅膠、藍色硅膠則控制在100~120℃為宜。
參考資料
  • 1.    詹天玲, 朱雲鵬. 關於硅酸製備實驗的改進[J]. 化學教學, 1987(4).
  • 2.    硅酸  .化學品數據庫[引用日期2017-09-26]
  • 3.    硅酸  .CAS數據庫表[引用日期2017-09-26]
  • 4.    硅酸  .化源網[引用日期2022-08-15]