химический каталог




Аналитическая химия кремния

Автор Л.В.Мышляева, В.В.Краснощеков

оримость частиц кварца сг=5нм больше растворимости крупных аморфных частиц гидратированной кремневой кислоты.

В зависимости от значения рН содержание кремния в водном растворе меняется [табл. 1].

Однако Дилер на основании литературных данных и результатов собственных исследований пришел к выводу, что растворимость самой кремневой кислоты практически не зависит от рН. Повышение содержания кремния в растворах с высоким значением рН

с\ . CTJ О Л —

И Н О —

ЗА ОО

о,

СО О

К СЦ (?>

О. О О

Я 5? ^- О

1 ? О О

н ь

О О

А IO T-T

SSS 1Л СО

О JJ ОО

" Ы

У О ОО

?s

к О «

Р. СО **

А

RF «О

У Ё ОО

ОО

о О

А

ЦА

Я

Ч га

Ю ?

Н С

Q Ч. Q О Я И„ 5 5 Я S

?J .Ч АО » Ч, ЕЧ

х А? Ж х я х

О, о, с? о, о

^ Й Й (Л Й

К х х х х

^ У" У! У У

Ч, °, °« О

% s % Я

Я, У У О

О. Я, Д. У. У- У.

О О

А? Ж У У

О И И У. У.

14

связано с переходом кремневой кислоты в силикат-ион; эт^м объсяняется присутствие в растворе дополнительных количеств кремния.

Растворимость кремневой кислоты существенно повышается в присутствии некоторых оксикислот (например, лимонной, винной [649]), ацетона и других органических веществ [366, 771, 773, 781]. В процессе конденсационной полимеризации кремневой кислоты не происходит изменения рН раствора. На этом основании Александер [636] сделал вывод, что поликремневые кислоты также кислоты слабые. Из пересыщенного раствора кремневой кислоты она не выделяется в мономерном состоянии, а претерпевает процесс конденсационной полимеризации. Первая стадия его может быть выражена уравнением

2Si(OH)4 (HO)s SiOSi(OH)s + Н20.

Дальнейшее взаимодействие образующихся молекул с молекулами Si(OH)4 и между собой дает полимеры с различной длиной силок-санной цепи

Si(OH)4 + (НО)3 SiOSi(OH)3^(HO)sSiOSi(OH)a OSi(OH)3 + Н20,

общего вида Si„0„_j(OH)2„+2.

Образование полимерных продуктов линейного строения, а также форм дегидратированной кремневой кислоты и ее производных при гидролизе и конденсации Si(OR) 4 (где R может быть водородом или другим органическим или неорганическим радикалом) впервые описано Бутлеровым в его теории образования полисоединений в минеральной химии. Производные ряда Si„0„_!(OR)2„+2, гдеИ=СН3, получены Конрадом, Бехле и Зигнером [870] при гидролизе тет-раметоксисилана Si(OCHs)4. Несколько позднее Кингом [861, 862] описаны типы полимерных полиэтоксисилоксанов, представленные в табл. 2. При сопоставлении данных этих ученых с классификацией природных силикатов оказывается, что имеется полная аналогия в структуре эфиров поликремневых кислот и природных силикатов.

Процесс конденсационной полимеризации ортокремневой кислоты и ее производных не ограничивается образованием линейных полимеров. Возможно образование продуктов циклического строения, образование разветвленных цепей и сетчатых пространственных структур. Такие продукты выделены Дилером [832], они получаются также при дегидратации кремневой кислоты в процессе ее аналитического определения.

Реакция конденсационной полимеризации кремневой кислоты катализируется ионами Н+ и ОН-, вследствие чего на кривой зависимости скорости полимеризации от рН среды имеется четко выраженный максимум (рис. 1), соответствующий значению рН около 2. Таким образом, в области рН от 1 до 3 пересыщенный раствор кремневой кислоты обладает максимальной устойчивостью [4, 405].

16

Минимум устойчивости кремневой кислоты наблюдается при рН окбло 6 [676 , 796].

Рис. 1. Зависимость устойчивости золей кремневой кислоты от рН раствора (т — время образования геля)

8 рН

Александер [638] исходя из термодинамических представлений обосновывает превращение монокремневой кислоты через промежуточные полимерные формы до одной из форм двуокиси кремния как переход системы в состояние, отвечающее минимальному запасу свободной энергии (минимальная поверхность). Объяснение механизма полимеризации кремневой кислоты Тредвелл и Виланд [1054] связывают с координационной ненасыщенностью кремния

в Si(OH)4 по отношению к ионам ОН-. Эти взгляды развиты в работах Вейля и Айлера [4, 830, 831]. Ион ОН" имеет размеры, сходные с размерами F_-HOHa, он способен замещать его в некоторых природных фторсодержащих силикатах и алюмосиликатах (например, в слюдах). Рентгенографическими исследованиями доказано существование Si(OH)jj~-HOHa в гидратированных щелочных силикатах. Согласно гипотезе Айлера, в слабощелочных и кислых средах координационное число кремния по кислороду возрастает от четырех до шести

+ Н

Si(OH)4 н- + ОН" —*• [(HjWSiCOH),]

Н,Оч,

SL(OH)4 + Н20 + HF —»• >Si(OH)<

НОН НО, | „ОН

НО ; ОН НО

Образование дисиликат-иона по схеме

+ 2Н,0

ОН ^.-ОН\ ОН

НО. i у \ ,-ОН

Ж -SiНО-' J у \ "чш

ОН "-ОН' ОН

при низком значении рН (от 3 до 5) идет с незначительной скоростью, так как содержание силикат-ионов и гидроксильных ионов в растворе

мало. Стадии процесса представляются следующим образом:

он он

НО. ! _ НО

страница 6
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

Скачать книгу "Аналитическая химия кремния" (1.42Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт холодильника Atlant МХМ 1843-37
купить медицинбол
сколько стоит водитель с машиной по часам
кресла для кинозала сша

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.04.2017)