Natri metasilicat

Natri metasilicat
Danh pháp IUPAC	Sodium metasilicate
Tên khác	Thủy tinh Disodium metasilicate
Nhận dạng
Viết tắt	E550
Số CAS	6834-92-0
PubChem	23266
Số EINECS	600-279-4
MeSH	Sodium+metasilicate
ChEBI	60720
Số RTECS	VV9275000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O
InChI	đầy đủ 1S/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2
ChemSpider	21758
Thuộc tính
Công thức phân tử	Na2SiO3
Bề ngoài	Tinh thể trắng
Khối lượng riêng	2.61 g/cm^3
Điểm nóng chảy	1.089 °C (1.362 K; 1.992 °F)
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	22.2 g/100 ml (25 °C) 160.6 g/100 ml (80 °C)
Độ hòa tan	không tan trong ethanol
Chiết suất (nD)	1.52
Nhiệt hóa học
Enthalpy hình thành ΔfH^o298	−1561.43 kJ/mol
Entropy mol tiêu chuẩn S^o298	113.71 J/(K·mol)
Nhiệt dung	111.8 J/(K·mol)
Các nguy hiểm
NFPA 704	0 2 0
LD50	1153 (chuột, miệng)
Ký hiệu GHS
Báo hiệu GHS	Danger
Chỉ dẫn nguy hiểm GHS	H302, H314, H315, H319, H335
Chỉ dẫn phòng ngừa GHS	P260, P261, P264, P270, P271, P280, P301+P312, P301+P330+P331, P302+P352, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P312, P321, P330, P332+P313, P337+P313, P362, P363, P403+P233, P405, P501
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Natri metasilicat là hợp chất vô cơ có công thức hóa học là Na₂SiO₃, là thành phần chính của dung dịch natri silicat trong thương mại. Nó là một hợp chất ion bao gồm các cation natri Na⁺ và các anion metasilicat cao phân tử [–SiO₃^2-–]_n. Nó là một chất rắn tinh thể không màu có tính hút ẩm và dễ tan, hòa tan trong nước (tạo ra dung dịch kiềm) nhưng không tan trong rượu^[1].

Điều chế và tính chất

Hợp chất dạng khan có thể được điều chế bằng cách nung chảy silic dioxide SiO₂ (silica, thạch anh) với natri oxide Na₂O theo tỉ lệ mol 1:1^[2].

Hợp chất kết tinh từ dung dịch dưới dạng các hydrat khác nhau, chẳng hạn như:

• Pentahydrat Na₂SiO₃·5H₂O (CAS 10213-79-3, EC 229-912-9, PubChem 57652358)
• Nonahydrat Na₂SiO₃·9H₂O (CAS 13517-24-3, EC 229-912-9, PubChem 57654617)^[3]

Cấu trúc

Trong chất rắn dạng khan, anion metasilicat thực sự là cao phân tử, bao gồm SiO₄ dạng tứ diện ở góc, và không phải là ion SiO₃²⁻ rời rạc^[4].

Ngoài dạng khan, còn có các dạng hydrat khác có công thức là Na₂SiO₃·nH₂O (trong đó n = 5, 6, 8, 9), chứa anion dạng tứ diện SiO₂(OH)₂²⁻ gần như rời rạc với nước hydrat hóa. Ví dụ, natri silicat pentahydrat Na₂SiO₃·5H₂O được bán trên thị trường được điều chế dưới dạng Na₂SiO₂(OH)₂·4H₂O, và nonahydrat Na₂SiO₃·9H₂O được điều chế dưới dạng Na₂SiO₂(OH)₂·8H₂O^[5]. Các dạng pentahydrat và nonahydrat có số CAS của riêng chúng, lần lượt là 10213-79-3 và 13517-24-3.

Sử dụng

Natri metasilicat phản ứng với acid để tạo ra silica gel^[6].

• Xi măng và chất kết dính - natri metasilicat khử nước tạo thành xi măng hoặc chất kết dính.
• Bột giấy và chất hồ và chất đệm/chất ổn định khi trộn với hydro peroxide.
• Xà phòng và chất tẩy rửa - như một chất nhũ hóa và chất tạo huyền phù.
• Các ứng dụng ô tô - ngừng hoạt động của động cơ cũ (chương trình CARS), chất làm kín hệ thống làm mát, sửa chữa khí thải.
• Chất bảo quản trứng - niêm phong trứng để tăng thời hạn sử dụng.
• Thủ công mỹ nghệ - hình thành "măng đá" bằng cách phản ứng với và kết tủa các ion kim loại. Cũng được sử dụng như một loại keo được gọi là "thủy tinh hòa tan."
• Bộ dụng cụ nhuộm tóc

Xem thêm

• Kali metasilicat
• Natri orthosilicat
• Natri pyrosilicat

Tham khảo

1. Chemical Book: "Sodium metasilicate" Lưu trữ 2022-07-17 tại Wayback Machine. Accessed on 2018-05-13.
2. J. F. Schairer and N. L. Bowen (1956): "The system Na
   ₂O—Al
   ₂O
   ₃—SiO
   ₂". American Journal of Science, volume 254, issue 3, pages 129-195 doi:10.2475/ajs.254.3.129
3. M. F. Bechtold (1955): "Polymerization and Properties of Dilute Aqueous Silicic Acid from Cation Exchange" Journal of Physical Chemistry, volume 59, issue 6, pages 532–541. doi:10.1021/j150528a013
4. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4
5. Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
6. “Uses of Sodium Metasilicate”. Lưu trữ bản gốc ngày 17 tháng 1 năm 2021. Truy cập ngày 17 tháng 7 năm 2022.