制备硅酸的试验研究.doc

文档介绍：制备硅酸的实验研究
一、实验方法
制备硅酸溶胶
向盛有适量1mol·L-1稀盐酸的试管里,逐滴加入适量饱和硅酸钠溶液,用力振荡,即得到无色透明硅酸溶胶。
制备硅酸凝胶
向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,逐滴加入几滴浓盐酸,振荡,静置,即得到无色透明果冻状硅酸凝胶。
向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,慢慢通入二氧化碳或二氧化硫气体,一会儿可得到无色透明果冻状硅酸凝胶。
向试管里注入半试管水,通1min~2min二氧化硫气体,直至饱和,配成亚硫酸溶液备用。
向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色,然后逐滴加入亚硫酸,振荡,待红色消失或接近消失时,迅速形成透明果冻状硅酸凝胶。
向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色,然后逐滴加入稀盐酸,振荡,至红色退到接近无色时,静置一会儿,即形成透明的硅酸凝胶。
向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,加入***化铵的浓溶液,可以立即得到白色的硅酸凝胶。
向盛有少量饱和硅酸钠的试管里,加入***化铝的浓溶液,可以立即得到白色的硅酸沉淀。
试管里盛有少量饱和碳酸氢钠溶液,滴入几滴酚酞试液作指示剂,溶液呈无色,然后逐滴加入硅酸钠溶液至混合液呈红色,同样析出硅酸沉淀。
 
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
Na2SiO3+2CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3
Na2SiO3+2SO2+H2O==H2SiO3↓+Na2SO3
Na2SiO3+2CH3COOH==H2SiO3↓+2CH3COONa
Na2SiO3+2NH4Cl+2H2O==H2SiO3↓+2NH3·H2O+2NaCl
3Na2SiO3+2AlCl3+6H2O==3H2SiO3↓+6NaCl
Na2SiO3+2NaHCO3==H2SiO3↓+2Na2CO3
二、实验研究
(K1=2×10-10,K2=1×10-12),酸性比碳酸还要弱。在可溶性的硅酸 盐(硅酸钠、硅酸钾)溶液里加入强酸(盐酸、硫酸等)可得到硅酸。制备硅酸的反应比较复杂,反应先生成正硅酸(
H4SiO4),然后转化为硅酸溶胶,若硅酸溶胶浓度大,可在一定条件下转化为硅酸凝胶。硅酸脱水可生成焦硅酸(H6Si2O7)及其他多硅酸。
将硅酸凝胶脱水(加热),可得到白色透明的多孔性固体硅胶。硅胶对极性物质有较强的吸附作用,常用作干燥剂和吸附剂,也可作为催化剂的载体。
:(1)形成稳定的溶胶;(2)形成不稳定的溶胶;(3)生成凝胶沉淀。在实验过程中溶液的浓度、温度、反应混合溶液的酸碱度(pH)、试剂添加的顺序等,对产物都有很大的影响。
(pH)对产物的影响都很大,经实验研究有下列规律:
(1)当混合溶液的pH为3~5时,可得到是室温下稳定的硅酸溶胶;加热该硅酸溶胶也不易凝聚,难以形成硅酸凝胶。如果再缓慢继续向该溶液里加入硅酸钠溶液,当pH调到约为8~9时,则有白色胶状硅酸凝胶沉淀。
(2)当混合溶液的pH为6~7时,可以得到不稳定的硅酸溶胶。用这种硅酸溶胶做丁达尔胶体实验,现象很明显。将该硅酸胶体稍稍加热,就会立即得到白色胶状硅酸凝胶沉淀。
(3)当混合溶液的pH为8~9时,迅速生成稳定的硅