Glas med vatten

Flytande glas är en koncentrerad lösning av natriummetasilikat Na2SiO3 (kaliumsalt används också). Det framställs genom att lösa kiseldioxid (som sand) i en lösning av natriumhydroxid: 

Glas med vatten i själva verket är det en blandning av salter av olika kiselsyror med olika grad av polymerisation. Det används som impregnering (till exempel för att skydda väggar från fukt, som brandskydd), en komponent av spackel och tätningsmedel, för framställning av silikonmaterial, och även som livsmedelstillsats för att förhindra klumpning (E 550). Kommersiellt tillgängligt flytande glas kan användas för flera spektakulära experiment (eftersom det är en tjock sirapsliknande vätska används den utspädd 1:1 med vatten).

I det första experimentet kommer vi att fälla ut en blandning av kiselsyror. För att utföra testet kommer vi att använda följande lösningar: flytande glas och ammoniumklorid NH.₄Cl och indikatorpapper för att kontrollera reaktionen (foto 1).

Kemi - del av flytande glas 1 - MT

Flytande glas, som ett salt av en svag syra och en stark bas i en vattenlösning, hydrolyseras till stor del och är alkaliskt (foto 2). Häll ammoniumkloridlösningen (foto 3) i ett glas med en flytande glaslösning och blanda innehållet (foto 4). Efter en tid bildas en gelatinös massa (foto 5), som är en blandning av kiselsyror:

(egentligen SiO₂?nGn₂HANDLA OM ? kiselsyror med varierande grad av hydratisering bildas).

Reaktionsmekanismen i bägaren, representerad av den sammanfattande ekvationen ovan, är som följer:

a) natriummetasilikat i lösning dissocierar och genomgår hydrolys:

b) ammoniumjoner reagerar med hydroxidjoner:

När hydroxyljoner förbrukas i reaktion b) skiftar jämvikten i reaktion a) åt höger och som ett resultat faller kiselsyror ut.

I det andra experimentet odlar vi "kemiska växter". För att utföra experimentet behöver du följande lösningar: flytande glas och metallsalter? järn (III), järn (II), koppar (II), kalcium, tenn (II), krom (III), mangan (II).

Kemi - del av flytande glas 2 - MT

Låt oss börja experimentet med att tillsätta flera kristaller av järn(III)kloridsalt FeCl i ett provrör.₃ och flytande glaslösning (foto 6). Efter ett tag blir plantorna bruna? (foto 7, 8, 9), från olösligt järn (III) metasilikat:

Dessutom låter salter av andra metaller dig få effektiva resultat:

• koppar(II)? bild 10
• krom(III)? bild 11
• järn(II)? bild 12
• kalcium? bild 13
• mangan(II)? bild 14
• bly(II)? bild 15

Mekanismen för de processer som uppstår är baserad på fenomenet osmos, det vill säga penetration av små partiklar genom porerna i semipermeabla membran. Avlagringar av olösliga metallsilikater bildas som ett tunt lager på ytan av saltet som tillsätts i provröret. Vattenmolekyler penetrerar porerna i det resulterande membranet, vilket får metallsaltet under att lösas upp. Den resulterande lösningen trycker filmen tills den spricker. Efter att ha hällt ut metallsaltlösningen, faller silikatfällningen ut igen? kretsloppet upprepar sig och den kemiska anläggningen? ökar.

Genom att placera en blandning av kristaller av salter av olika metaller i ett kärl och vattna den med en lösning av flytande glas, kan vi odla en hel "kemisk trädgård"? (foto 16, 17, 18).

foton