コップ一杯の水

液体ガラスはメタケイ酸ナトリウム Na2SiO3 の濃縮溶液です (カリウム塩も使用されます)。シリカ（砂のようなもの）を水酸化ナトリウム溶液に溶かして作られます。

水の入ったグラス 実際、それは重合度の異なるさまざまなケイ酸の塩の混合物です。これは、含浸剤（たとえば、壁を湿気から保護するため、防火剤として）、シリコーン材料の製造用の充填剤およびシーラントの成分として、また固化を防ぐための食品添加物として使用されます（E 550）。市販の液体ガラスは、さまざまな壮大な実験に使用できます（とろみのあるシロップ状の液体なので、水で1：1に薄めて使用します）。

最初の実験では、ケイ酸の混合物を沈殿させます。テストでは、液体ガラスと塩化アンモニウム NH の溶液を使用します。₄反応を確認するためのClと指示薬紙（写真1）。

化学 - 液体ガラスの一部 1 - MT

水溶液中の弱酸と強塩基の塩である液体ガラスは、大部分が加水分解され、アルカリ性になります（写真2）。塩化アンモニウム溶液 (写真 3) を水ガラス溶液の入ったビーカーに注ぎ、内容物をかき混ぜます (写真 4)。しばらくすると、ケイ酸の混合物であるゼラチン状の塊が形成されます (写真 5)。

(実際にはSiO₂?nGn₂だいたい？さまざまな水和度のケイ酸が形成されます)。

上記の要約式で表されるビーカーの反応メカニズムは次のとおりです。

a) 溶液中のメタケイ酸ナトリウムは解離し、加水分解を受けます。

b) アンモニウムイオンは水酸化物イオンと反応します。

反応 b) で水酸イオンが消費されると、反応 a) の平衡が右に移動し、その結果、ケイ酸が沈殿します。

XNUMXつ目の実験では「化学プラント」を栽培します。実験には次の溶液が必要です: 液体ガラスと金属塩? 鉄(III)、鉄(II)、銅(II)、カルシウム、錫(II)、クロム(III)、マンガン(II)。

化学 - 液体ガラスの一部 2 - MT

塩化鉄 (III) 塩 FeCl のいくつかの結晶を試験管に導入して実験を始めましょう。₃ 液体ガラスの溶液（写真6）。しばらくすると、茶色い?植物? (写真 7、8、9)、不溶性メタケイ酸鉄 (III) から:

また、他の金属の塩を使用すると、効果的な結果が得られます。

銅(II)? 写真10
クロム(III)? 写真11
鉄(Ⅱ)? 写真12
カルシウム？写真13
マンガン(II)? 写真14
リード(II)? 写真15

進行中のプロセスのメカニズムは、浸透現象、つまり、半透膜の細孔を通る小さな粒子の浸透に基づいています。不溶性の金属ケイ酸塩の堆積物が、試験管に導入された塩の表面に薄い層として形成されます。水の分子が膜の細孔に侵入し、その下の金属塩を溶解させます。得られた溶液はフィルムを破裂するまで押し込みます。金属塩溶液を注ぎ出した後、ケイ酸塩の沈殿物は再沈殿しますか? サイクルは繰り返されますが、化学プラントはどうなるのでしょうか？が増加します。

さまざまな金属の塩の結晶の混合物を 16 つの容器に入れ、それに液体ガラスの溶液を注ぐことによって、「化学庭園」全体を育てることができるでしょうか? （写真17、18、XNUMX）。