目录

概述

制备方法

理化性质

硅酸
中文名
硅酸
外文名
Silicic acid
别 名
含水二氧化硅 、矽酸
化学式
H2SiO3
熔 点
150 ℃
密 度
2.1-2.3(g/mL,25/4℃)
硅酸是一种无机物,化学式为 $$\mathrm{H}_2 \mathrm{SiO}_3.$$是一种弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用。游离态的硅酸,包括原硅酸 $\left(\mathrm{H}_4 \mathrm{SiO}_4\right)$ 、偏硅酸 $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{SiO}_3\right.$ 、二二硅酸 $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{Si}_2 \mathrm{O}_5\right)$ ,酸性很弱。偏硅酸的电离平衡常数 $\mathrm{K} 1=2 \times 10^{-10}$ (室温),正硅酸在 $\mathrm{pH}=2 \sim 3$ 的范围内是稳定的,不过若将过饱和的 $\mathrm{H}_4 \mathrm{SiO}_4$ 溶液长期放置,会有无定形的二氧化硅沉淀,为乳白色沉淀,并以胶态粒子、沉 淀物或疑胶出现。凝胶中有部分水分蒸发掉,可得到一种多孔的干燥固态筊,即常见的二氧化硅疑胶。这种硅酸筊具有强的 吸附性,可用来作吸潮干燥剂、催化剂,或用作其他催化剂的载体。
用途简介
用于气体及蒸汽的吸附,油脂、蜡的脱色,催化剂及其载体的制备。 用于生产钨丝的溶剂,分析化学上的化学试剂、接触剂和色谱分离的吸附剂,制造硅胶和硅酸盐的原料。 在分析化学中能将不溶性氟化物如氟化钙、氟化铝转化为可溶性溶液,进行氟的测定
贮存方法
保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方,确保工作间有良好的通风或排气装置。 存放于阴凉干燥处,避免受潮。脱附加热的温度控制在120~180℃为宜,对于蓝胶指示剂、变色硅胶、蓝色硅胶则控制在100~120℃为宜。
实验室制法
实验室采用水玻璃(硅酸钠水溶液)和盐酸反应或者硅酸钠和二氧化碳和水反应制得硅酸胶体。 化学方程式: $\mathrm{Na}_2 \mathrm{SiO}_3+2 \mathrm{HCl}=2 \mathrm{NaCl}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SiO}_3 \downarrow$ 电离平衡常数: $\mathrm{K} 1=2.2^* 10^{-10}\left(30^{\circ} \mathrm{C}\right)$
工业制法
1、盐酸法将细孔球形硅胶用盐酸浸泡4~6h后用纯水洗涤,烘干72h以上,用纯水洗涤后,再在70~80℃二次烘干,制得硅酸;
2、在硅酸钠溶液中加入酸与电解质,搅拌下反应生成硅酸凝胶,再经老化、洗涤、干燥、活化制得硅胶。不同的原料配比及工艺条件可制得不同规格的产品;
3、在硅酸钠溶液中加入酸及一定量电解质,在搅拌下反应生成硅酸凝胶,再经老化、洗涤干燥活化制得硅胶。采用不同原料配比及工艺条件可制得不同规格的产品。
物理性质
硅酸为玻璃状无色透明的无定形颗粒,相对密度为 $2.1 \sim 2.3$ ,难溶于水和醇。硅酸有多种 分子构成,如二硅酸 $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{Si}_2 \mathrm{O}_5\right)$ 、偏硅酸、原硅酸 $\left(\mathrm{Si}(\mathrm{OH})_4\right.$ 或 $\left.\mathrm{H}_4 \mathrm{SiO}_4\right)$ 等,一般使用的硅 酸为稳定的偏硅酸 $\mathrm{H}_2 \mathrm{SiO}_3$ 。
化学性质
不溶于酸(溶于氢氟酸),溶于苛性碱溶液。和硅胶相比含有较多羟基,是一种高纯试剂硅胶。加热到 $150^{\circ} \mathrm{C}$ 分解为二氧化硅。 硅酸化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应,与氢氟酸激烈反应并分解。 $$4 \mathrm{HF}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SiO}_3==\mathrm{SiF}_4 \uparrow+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$$ 二氧化硅不与水反应,即与水接触不生成硅酸,但人为规定二氧化硅为硅酸的酸酐。
目录
概述
制备方法
理化性质