Жидкое стекло
Жидкое стекло, которое встречается в магазинах – это раствор, который состоит из силиката калия (K2SiO4) и силиката натрия (Na2SiO4). Если такой раствор смешать с добавками, например, гипсом, то его можно будет применять как замазку. Кроме того, одно из широких применений такого силикатного раствора – изготовление огнестойких покрытий.
Из жидкого стекла можно получить кремниевую кислоту и, соответственно, силикагель. Для этого нальём в пробирку жидкого стекла, а затем туда же будем добавлять по каплям соляную кислоту. В результате будем наблюдать выпадение белого густого осадка - кремниевой кислоты. С протеканием химической реакции - увеличением количества осадка. Образующиеся частицы кремниевой кислоты имеют связанную воду. При разбавлении получается твёрдый эластичный гель кремниевой кислоты.
K2SiO4 + 2Na2SiO4 + 4HCl→ 2NaCl + 2KCl + 2H2SiO4 (осадок)
Силикагель
Как известно силикагель бывает различных цветов, которые напрямую зависят от поглощённой им влаги.
Рассмотрим свойства силикагеля. В маленькие ёмкости, например, чашечки, пузырьки, наполним жидким стеклом с различным содержание растворителя (то есть густоты). Туда же добавим несколько капель соляной кислоты и размешаем. В результате получим вязкие растворы (с разной степенью вязкости), которые превратятся в студенистые массы (гели) кремниевой кислоты. В данном случае, получившаяся кремниевая кислота включила в свою структуру всю воду.
Итак разберём, что же получилось! Гель, в котором на одну молекулу SiO2 имеется 300 молекул воды – очень подвижен. Если на одну молекулу SiO2 молекул воды меньше – 30 или 40, то гель твёрдый и режется ножом. Если гель немного нагреть (высушить), то в нём остаётся всего 6 молекул воды. Его можно перемолоть в пыль.
Итак возьмём последний раствор (самый твёрдый), и превратим в мелкодисперсный порошок, а затем нагреем его, например, в фарфоровой чашке. Получается кремниевый ксерогель (силикагель).
Силикагель - пористое вещество, плащдь поверхности которого настолько велика (до 800 м2 на 1 грамм), что нашло применение в качестве сильного адсорбирующего вещества. Это свойство силикагеля применяют для поглощения влаги из атмосферы. Бывает, часто применяют голубой гель – силикагель с добавками хлорида кобальта. Если силикагель теряет дальнейшую способность к поглощению воды, то окрашивается в розовый цвет. Синий силикагель мы можем получить самостоятельно, если смешать полученный из жидкого стекла силикагель с высушенным хлоридом кобальта.
Проверить, как силикагель поглощает воду, можно путём его взвешивания (с водой силикагель весит больше и приобретает розовый цвет)