Glāzi ūdens

Šķidrais stikls ir koncentrēts nātrija metasilikāta Na2SiO3 šķīdums (tiek izmantots arī kālija sāls). To ražo, izšķīdinot silīcija dioksīdu (piemēram, smiltis) nātrija hidroksīda šķīdumā: 

Glāzi ūdens patiesībā tas ir dažādu silīcija skābju sāļu maisījums ar dažādu polimerizācijas pakāpi. To izmanto kā impregnēšanu (piemēram, sienu aizsardzībai no mitruma, kā ugunsaizsardzību), špakteles un hermētiķu sastāvdaļu, silikona materiālu ražošanai, kā arī pārtikas piedevu, lai novērstu salipšanu (E 550). Tirdzniecībā pieejamo šķidro stiklu var izmantot vairākiem iespaidīgiem eksperimentiem (tā kā tas ir biezs sīrupains šķidrums, to izmanto atšķaidot ar ūdeni proporcijā 1:1).

Pirmajā eksperimentā mēs nogulsnēsim silīcijskābes maisījumu. Pārbaudei izmantosim šādus šķīdumus: šķidro stiklu un amonija hlorīdu NH.₄Cl un indikatorpapīrs, lai pārbaudītu reakciju (foto 1).

Ķīmija – šķidrā stikla daļa 1 – MT

Šķidrais stikls kā vājas skābes un spēcīgas bāzes sāls ūdens šķīdumā lielā mērā tiek hidrolizēts un ir sārmains (2. foto). Ielejiet amonija hlorīda šķīdumu (foto 3) vārglāzē ar ūdens stikla šķīdumu un samaisiet saturu (foto 4). Pēc kāda laika veidojas želatīna masa (foto 5), kas ir silīcijskābes maisījums:

(faktiski SiO₂? нГн₂O ? veidojas silīcijskābes ar dažādu hidratācijas pakāpi).

Vārglāze reakcijas mehānisms, ko attēlo iepriekš minētais kopsavilkuma vienādojums, ir šāds:

a) nātrija metasilikāts šķīdumā disociējas un tiek hidrolizēts:

b) amonija joni reaģē ar hidroksīda joniem:

Tā kā b) reakcijā tiek patērēti hidroksiljoni, reakcijas a) līdzsvars nobīdās pa labi un rezultātā nogulsnējas silīcijskābes.

Otrajā eksperimentā mēs audzējam "ķīmiskos augus". Eksperimentam būs nepieciešami šādi risinājumi: šķidrais stikls un metālu sāļi? dzelzs (III), dzelzs (II), varš (II), kalcijs, alva (II), hroms (III), mangāns (II).

Ķīmija – šķidrā stikla daļa 2 – MT

Sāksim eksperimentu, mēģenē ievietojot vairākus dzelzs hlorīda (III) sāls FeCl kristālus.₃ un šķidrā stikla šķīdumu (6. foto). Pēc kāda laika brūns?augi? (7., 8., 9. foto), no nešķīstoša dzelzs (III) metasilikāta:

Arī citu metālu sāļi ļauj iegūt efektīvus rezultātus:

• varš(II)? foto 10
• hroms (III)? foto 11
• dzelzs (II)? foto 12
• kalcijs? foto 13
• koraļļi (II)? 14. foto
• svins (II)? foto 15

Notiekošo procesu mehānisms ir balstīts uz osmozes fenomenu, t.i., sīku daļiņu iekļūšanu caur puscaurlaidīgo membrānu porām. Nešķīstošu metālu silikātu nogulsnes veidojas kā plāns slānis uz mēģenē ievadītā sāls virsmas. Ūdens molekulas iekļūst iegūtās membrānas porās, izraisot zemā esošā metāla sāls izšķīšanu. Iegūtais šķīdums nospiež plēvi, līdz tā pārsprāgst. Vai pēc metāla sāls šķīduma izliešanas silikāta nogulsnes atkārtoti izgulsnējas? cikls atkārtojas un ķīmiskā rūpnīca? palielinās.

Vai, vienā traukā ievietojot dažādu metālu sāls kristālu maisījumu un laistot to ar šķidrā stikla šķīdumu, var izaudzēt veselu “ķīmijas dārzu”? (16., 17., 18. foto).

Zdjęcia