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如何区分五水、九水和无水偏硅酸钠

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  硅酸钠目前已被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。偏硅酸钠是硅酸的一种盐,分子式可以写成Na2SiO3·nH2O。它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。主要用作分析试剂、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。
  在偏硅酸钠品种中,应用最多、最为典型的就是五水偏硅酸钠,其外观多表现为略带绿色或白色粉末,透明块状或粘稠液体。分子式为H10Na2O8Si,分子量为212.14,溶解度(20℃)50g/100g水,熔点72℃。五水偏硅酸钠露置于空气中易吸湿潮解,具有去垢、 乳化、 分散、 湿润、 渗透性及ph值缓冲的能力。较浓溶液对织物及皮肤有腐蚀作用,因此应贮存于阴凉、通风、干燥的库房中,并且运输过程中要做好防潮、防雨、防暴晒。
  五水偏硅酸钠的运用领域主要是以下几个方面:
  1、洗涤助剂:偏硅酸钠便于同其他常用稀释剂如纯碱、磷酸盐、腐殖酸钠等调配成符合稀释解胶剂,比单一解胶剂有更好的解胶性能。五水偏硅酸钠对脂肪类物质有较强的润湿、乳化和皂化作用,具有较强的去油污性能,广泛应用于配置各种洗涤剂,是三聚磷酸钠最好的替代品。
  2、金属表面处理:硅酸盐在水中会发生水解,水解生成的硅酸不溶于水,而以胶束结构悬浮在槽液中,此种溶剂化的胶束对固体污垢的粒子具有悬浮和分散能力,对油污有乳化作用,因而有利于防止污垢在工件的表面再沉积。硅酸盐具有缓冲作用,即在酸性污垢存在时,其PH值几乎维持不变。硅酸盐还可以和水中的高价金属离子形成沉淀,可除去水中的铁盐,还能络合钙镁离子,在一定意义上说有软化水的作用。硅酸盐还具有耐腐蚀作用,是金属缓蚀剂,因而有色金属,特别是铝、锌、锡等制件用的碱性清洗剂几乎都含有硅酸盐。
  3.陶瓷助磨剂、偏硅酸钠具有稀释作用的原因是它能增大泥浆中胶团的表面电荷密度,从而增加双电层和ξ电位,使粒子之间的排斥力加大;同时,偏硅酸钠所含的硅酸根阴离子能同泥浆中的Ca2+,Mg2+有害离子生成难溶物,促进Na+的交换作用,使泥浆的粘度减小,而流动性增加。特别适合陶瓷泥浆注浆成形添加剂。
  4、耐火剂原料,脱墨剂原料,保塑保水剂。
  九水偏硅酸钠的分子式是Na2SiO3·9H2O结晶水含量达到58%,溶解度(20℃)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。
  九水偏硅酸钠的用途如下
  1、用作分析试剂、织物防火剂、胶黏剂、硬化剂、增重剂、填充剂。
  2、用于矿物浮选及石油精制。
  3、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。
  4、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。
  5、铸造业用于制造砂轮及翻砂。
  6、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。
  7、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。
  8、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。
  9、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;及耐火材料、陶瓷生产、食品防腐等。
  最后是无水偏硅酸钠,它属于无机盐产品,分子式Na2SiO3·nH2O,是一种无毒、无味、无公害的白色粉末或结晶颗粒。易溶于水及稀碱液,不溶于醇和酸,水溶液呈碱性。
  无水偏硅酸钠的应用比较宽泛,主要包括:
  1、洗衣粉助洗剂:ISS与4A沸石在功能方面具有互补性,二者以合理的配比混合,可以完全取代洗衣粉中的STPP。既可以前配料喷雾干燥生产普通洗衣粉,也可以作为基础粉采用附聚法生产浓缩洗衣粉,产品流动性好,不结团、不结块,去污力强。
  2、洗衣膏、洗衣液助剂:与表面活性剂和漂白剂的相溶性好,不水解,不沉淀。
  3、餐洗净助洗剂:吸油值高达70%,去油污能力取代水合偏硅酸钠(吸油值38%)。
  4、工业清洗剂助剂:ISS 是金属清洗剂,重油污清洗剂、石油管道疏通清洗剂、酒瓶奶瓶清洗剂等多种清洗剂的重要组成成分,去污力强,又有防腐防锈效果。
  5、直接清洗油污:ISS可以不需表面活性剂配合,直接调成适当浓度的水溶液就可以清洗油污。
  6、陶瓷、水泥、耐火材料、助磨增强剂:ISS具有独特的降凝解聚效果,在陶瓷、水泥、耐火材料磨粉生产中,可以有效缩短细磨时间,提高胚体强度和水泥标号。
  7、建筑用水泥添加剂、分散剂。
  8、电镀除锈抛光剂、PH值缓冲剂。
  9、棉纱蒸煮、纸张漂白、织物整理剂。
  10、原油、天然气和水下钻探工程中用作胶粘剂和水泥分散剂。
  11、金属防腐防锈剂。
  12、高炉维修、砌筑粘结剂。
  13、生产特种润滑油、触变剂的助剂。
  14、玻璃增强剂。
  近几年,偏硅酸钠随着陶瓷等相关行业的快速发展,市场需求也增长迅速。无水偏硅酸钠由几千吨增长到近10万吨;五水偏硅酸钠更是几年一个台阶,由2万吨上升到30多万吨;九水偏硅酸钠在保有市场的情况下,也随着低档陶瓷的扩张而有较大幅度增长。偏硅酸钠需求增长的另一个因素就是磷酸盐价格的走高,这样就促使相当一部分用量转移到替代品偏硅酸钠上来。据专家预测,市场对偏硅酸钠各品种的需求在随后几年还会有较大释放,但市场竞争和优胜劣汰也不可避免。
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