Et glas vand

Flydende glas er en koncentreret opløsning af natriummetasilikat Na2SiO3 (kaliumsalt bruges også). Det er lavet ved at opløse silica (som sand) i en natriumhydroxidopløsning: 

Et glas vand faktisk er det en blanding af salte af forskellige kiselsyrer med forskellige grader af polymerisation. Det bruges som en imprægnering (for eksempel til at beskytte vægge mod fugt, som en brandbeskyttelse), en komponent af fyldstoffer og fugemasser, til fremstilling af silikonematerialer, samt et fødevaretilsætningsstof for at forhindre sammenklumpning (E 550). Kommercielt tilgængeligt flydende glas kan bruges til flere spektakulære eksperimenter (da det er en tyk, sirupsagtig væske, bruges det ved at fortynde det med vand i forholdet 1:1).

I det første forsøg vil vi udfælde en blanding af kiselsyrer. Til testen vil vi bruge følgende løsninger: flydende glas og ammoniumchlorid NH.₄Cl og indikatorpapir for at kontrollere reaktionen (foto 1).

Kemi - del af flydende glas 1 - MT

Flydende glas som et salt af en svag syre og en stærk base i en vandig opløsning er stort set hydrolyseret og er basisk (foto 2). Hæld ammoniumchloridopløsningen (foto 3) i bægerglasset med vandglasopløsningen og omrør indholdet (foto 4). Efter nogen tid dannes en gelatinøs masse (foto 5), som er en blanding af kiselsyrer:

(på selve SiO-delen₂?nGn₂OM ? Der dannes kiselsyrer med varierende grader af hydrering).

Bægerreaktionsmekanismen repræsenteret af ovenstående oversigtsligning er som følger:

a) natriummetasilikat i opløsning dissocierer og undergår hydrolyse:

b) ammoniumioner reagerer med hydroxidioner:

Efterhånden som hydroxylioner forbruges i reaktion b), skifter ligevægten for reaktion a) til højre, og som et resultat udfældes kiselsyrer.

I det andet forsøg dyrker vi "kemiske planter". Følgende løsninger vil være nødvendige til forsøget: flydende glas og metalsalte? jern (III), jern (II), kobber (II), calcium, tin (II), chrom (III), mangan (II).

Kemi - del af flydende glas 2 - MT

Lad os starte eksperimentet med at indføre flere krystaller af jernchlorid (III) salt FeCl i et reagensglas.₃ og en opløsning af flydende glas (foto 6). Efter et stykke tid, brune?planter? (foto 7, 8, 9), fra uopløseligt jern (III) metasilikat:

Salte af andre metaller giver dig også mulighed for at få effektive resultater:

• kobber(II)? foto 10
• krom(III)? foto 11
• jern(II)? foto 12
• calcium? foto 13
• mangan(II)? foto 14
• bly(II)? foto 15

Mekanismen for de igangværende processer er baseret på fænomenet osmose, det vil sige penetration af små partikler gennem porerne i semipermeable membraner. Aflejringer af uopløselige metalsilicater dannes som et tyndt lag på overfladen af ​​saltet, der indføres i reagensglasset. Vandmolekyler trænger ind i porerne i den resulterende membran, hvilket får metalsaltet nedenunder til at opløses. Den resulterende opløsning skubber filmen, indtil den brister. Efter udhældning af metalsaltopløsningen, udfældes silikatpræcipitatet igen? gentager kredsløbet sig selv og det kemiske anlæg? stiger.

Ved at placere en blanding af saltkrystaller af forskellige metaller i en beholder og vande den med en opløsning af flydende glas, kan vi så dyrke en hel "kemisk have"? (foto 16, 17, 18).

Zdjęcia