Неорганическая соль, соль щелочного металла калия и метакремниевой кислоты.
Альтернативное название
Калий кремнекислый; калиевая силикат-глыба; К метасиликат калия
Формула
K2SiO3
Физические свойства
| Свойство | Описание |
|---|---|
| Внешний вид | Бесцветные прозрачные кристаллы или белые хлопья |
| Молярная масса | 976 г/моль |
| Температура плавления | -97oС |
| Плотность | 2,6 г/см3 |
Химические свойства
При взаимодействии с сильными кислотами оседает гелеобразный осадок кремниевых кислот общей формулы nH20·mSiO2:
m K2SiO3 + 2m HCl + (n-m) H2O = 2m KCl + nH20·mSiO2↓.
При взаимодействии с плавиковой кислотой образуется гексафторосиликат калия:
K2SiO3 + 6HF = K2[SiF6]↓ + 3H20.
В водном растворе подвергается гидролизу. В холодной воде гидролиз частичный:
K2SiO3 + 6HF = KHSiO3 + KOH,
а в горячей он протекает до конца с образованием осадка кремниевых кислот:
K2SiO3 + (n+1) H2O = 2KOH + SiO2· nH20 ↓.
Силикат калия реагирует с диоксидом углерода:
K2SiO3 + СО2 = SiO2 ↓+ K2CO3.
Получение в промышленности
В промышленности силикат калия получают сплавлением оксида кремния (кварцевого песка) с гидроксидом калия (едким кали) или с карбонатом калия (поташем):
SiO2 + 2KOH = K2SiO3+ Н2О,
SiO2 + K2CO3 = K2SiO3+ СО2.
В первом случае процесс заканчивается при температуре 950-1000°С, во втором – при 1050°С. В результате получается калиевая силикат-глыба. Растворяя ее в горячей воде получают калиевое жидкое стекло. Водный раствор силиката калия имеет консистенцию очень вязкой тягучей жидкости.
Применение
Силикат калия в виде жидкого стекла применяется как клей для склеивания бумаги, стекла, дерева и металла, его добавляют в строительные материалы. Им обрабатывают почву вокруг свай при сооружении фундаментов. В литейном производстве из него и смесей с другими веществами делают литейные формы. Входит он и в состав некоторых строительных смесей для предотвращения их слеживаемости.
В сельском хозяйстве силикат калия применяют в качестве кремниевого удобрения, повышающего урожайность и иммунитет растений к болезням и неблагоприятным условиям среды.
Силикат кальция используется в производстве красок. Получающиеся краски применяют для внутренних работ в помещениях и обладают высокой огнестойкостью. Оценили их и художники как одни из лучших для фресок.
В пищевой промышленности он применялся в России до 2010 г как пищевая добавка Е560 применяемая как средство для предотвращения слеживаемости. Его добавляли в сухое молоко, соль, сахар и другие продукты. Сейчас он запрещен в большинстве стран, кроме Китая и Украины до выяснения его влияния на окружающую среду. Также его подозревают в том, что при передозировке он вреден для желудка и кишечника. Проводятся исследования с целью вынесения окончательного решения об обоснованности его применения в пищевой промышленности.
В медицине его применяют для снижения слеживаемости порошков, а также в качестве вспомогательного вещества в составе таблеток. При умеренном употреблении (не более 30 мг в сутки) силикат калия безвреден.
Пример решения задачи
Какое осмотическое давление 20% раствора силиката калия при температуре 60°С? Плотность раствора равна 1,2 г/мл.
Решение
Вес 1000 мл раствора равен 1,2·1000 = 1200 г.
Молярная масса силиката калия М = 154,28 г/моль.
Составляем пропорцию:
в 100 г раствора – 20 г K2SiO3,
в 1200 г раствора – х г K2SiO3.
х = 1200 · 20 / 100 = 240 г.
Уравнение диссоциации K2SiO3:
K2SiO3 = 2K+ + SiO32-.
Число ионов, образующихся при диссоциации K2SiO3/, i=3.
Молярная концентрация раствора
СМ = 240 / 154,28 = 1,556 моль/л = 1556 моль/м3.
Осмотическое давление:
росм = i· СМ ·R· T = 3·1556 ·8.314 · (60+273) = 1,29·107 Па = 1,29·107 / 1,013·105 = 127,5 атм.
Ответ: 127,5 атм.
Не получается самостоятельно разобраться с темой? Заказать написание статьи по химии!
Комментарии