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偏硅酸钠
发布时间:2016-11-29 来源:未知     分享到:
  偏硅酸钠,无色晶体,有无水物、五水物、九水物等。

  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,是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品,因其熔点只有42℃,贮存时很容易变为液体或膏状,正逐步被淘汰,但由于一些用户习惯和一些领域对结晶水不是很在意,九水偏硅酸钠还是有一定市场。

  理化性质

  性质:无色晶体。有无水物、五水物、九水物等。无水物为玻璃状。55℃左右缓缓加热时失去玻璃状析出针状结晶。密度2.4g/cm3,熔点1088℃。易溶于水。不溶于醇。五水物,单斜柱形晶体。熔点72.2℃,易溶于水和稀碱液。易吸湿潮解。浓溶液对织物和皮肤有腐蚀性。九水物,斜方晶体,熔点40~48℃。沸点100℃,并脱去6个结晶水。溶于水及稀碱液。易吸湿潮解。由水玻璃与苛性钠溶液反应后,经浓缩,结晶,分离,干燥制得。用于制造洗涤剂,织物处理剂和纸张脱墨剂等。按化学计量混合石英和纯碱,在1000~1350℃下共熔,生成偏硅酸钠,可用作防腐剂、洗涤剂、粘合剂、防火剂和防水剂等。

  作用

  在无机电解质中,偏硅酸钠的活性碱度和PH缓冲指数最高,有较强的润湿、乳化和皂化油脂的作用,在去除、分散和悬浮污垢方面具有优秀的表现,并能阻止污垢的再沉积。

  偏硅酸钠在洗涤剂、陶瓷、电镀、纺织、印染、造纸、水泥、混凝土、耐火材料、油脂和皮革加工等工业领域有着大量的应用。应用量较大的行业排序是:陶瓷、工业清洗、洗涤剂、混凝土、印染、造纸、水泥、石油开采等将偏硅酸钠应用到洗涤剂中,国外已有四十

  多年的历史,应用技术比较成熟;国内应用到洗涤剂和其它多种行业中也有20多个年头,是一个成熟的化工产品,同时也具有成熟的和广阔的市场。

  市场前景

  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。

  分类

  五水偏硅酸钠

  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

  结晶体的分子式通常写作Na2SiO3·5H2O,实际上是带两个阳离子的正硅酸二氢二钠的四水合物,溶解度(20℃)50g/100g水,熔点72℃。五水偏硅酸钠具有硅酸钠和偏硅酸钠的一般特性,并有一定的钙镁离子束缚能力,尤其对镁离子的结合容量大于260mgMgCO2/g(35℃,20min)。

  五水偏硅酸钠就生产工艺来说,归结起来有三种形式:一是“连续造粒法”,是将偏硅酸钠溶液通过造粒结晶装置,直接连续造成要求大小的颗粒,质量指标符合HG/T2568-94标准要求,产品外观呈球型颗粒,白度高,流动性好,属高档产品,这种方法适合大规模生产但技术性较强不易掌握。一是“结晶脱水法”和“结晶粉碎法”。“结晶脱水法”又称母液循环法,是将偏硅酸钠溶液加晶种或母液降温结晶,离心脱水后动态干燥筛分,得到粉粒状产品,这种方法大规模生产比较困难,但产品外观和流动性都比较好,理化指标也能达到HG/T2568-94标准要求。“结晶粉碎法”这种方法是将偏硅酸钠溶液浓缩至要求浓度,通过添加晶种和添加剂引导溶液全部结晶成块状固体,游离水全部转化为结晶水,将固体粉碎后即为成品,这种方法的优点就是投资较小,但对晶体结构破坏比较严重,对气候环境和控制条件要求比较苛刻,劳动强度大、产品白度低、容易吸潮结块,理化指标一般达不到HG/T2568-94标准要求。颗粒状产品使用无粉尘,能够达到出口要求;而后两种方法生产的粉粒状产品使用粉尘大,出口受到限制。

  储存方法

  贮存于阴凉、通风、干燥库房中。运输过程中防潮、防雨、防暴晒。

  合成方法

  将水玻璃固体在高温、高压下溶解,与烧碱反应,结晶、分离,湿滤饼经干燥得到产品。分离出的母液经处理可返回流程的合成工序使用。

  用途

  1.主要用于洗衣粉、金属清洗剂、餐具洗涤中的高效助剂。用于棉纱蒸煮。还用于旧纸张去油墨、印刷去污、植物油回收。并可用作过氧化物漂白的稳定剂。

  2.偏硅酸钠也可添加到铝及合金弱碱性化学氧化液中,以改善氧化膜层的质量。用于镀锌的电解液中,在应用中应注意其中铁的含量,否则会使镀锌电解液中的铁杂质太多,影响镀层质量,也可用于镀锌钢板的后处理。[2]

  无水偏硅酸钠

  无水偏硅酸钠分子式Na2SiO3,PH值12.4左右,熔点1089℃,表现密

  度0.8—1.2g/cm3,水中溶解速度较快,不会出现玻璃化现象。无水偏硅酸钠在某些领域的应用性能优于水合偏硅。

  无水偏硅酸钠颗粒均匀,比表面积大,吸油值高,有利于去除油污;无水偏硅酸钠总碱和二氧化硅总含量≥94%,与水合偏硅相比提高了对Ca、Mg离子的结合容量,对促进硬水软化,调节和稳定PH值,改善表面活性剂性能,提高去污力,分散洗脱的污垢以及保持良好的粉状结构等都有重要的作用。无水偏硅酸钠不会析出结晶水,对洗涤剂中有机氯、过氧化物、漂白增效剂等表现出特别的相容性和稳定性,助洗效果明显优于水合偏硅和4A沸石。基于无水偏硅酸钠络合镁离子能力比较强,4A沸石络合钙离子能力比较强,所以在无水偏硅酸钠-4A沸石二元助剂中,二者优势互补,有足够的螯合钙镁离子能力,对表面活性剂的协同作用具有优秀的表现。国外洗衣粉和我国企业为国外代加工的洗衣粉都会大量添加无水偏硅酸钠。

  无水偏硅酸钠与水合偏硅酸钠的应用领域有交叉,但在对结晶水比较敏感的领域,会选择无水偏硅而尽量不采用水合偏硅。虽然国内无水偏硅的市场用量较水合偏硅差距较大,但近几年市场需求量增长迅速。但国内生产量太小,呈严重供不应求的形势。

  九水偏硅酸钠

  概述

  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。

  应用

  1.主要用作版纸、木材、焊条、铸造、耐火材料等方面的黏合剂,制皂业的填充料,以及土壤稳定剂、橡胶防水剂。也用于纸张漂白、矿物浮选、合成洗涤剂。是无机涂料的组分,也是硅胶、分子筛、沉淀法白炭黑等系列产品的原料。

  2.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。

  3.为一种用途很广的化工原料。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。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。铸造业用于制造砂轮及翻砂。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。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。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。亦用于矿物浮选、耐火材料及陶瓷生产、食品防腐等。

  4.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。

  贮存方法

  1.密封阴凉干燥保存。

  2.贮存于一般库房中,或用槽罐贮存。容器必须密封。

  毒性

  有腐蚀性,不能与眼、皮肤和衣服接触,也不能吸入其蒸气。

  GRAS(GMP;FDA,§184.1769a,2000)。

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