Жидкое стекло натриевое 3 кг

СОСТАВ:

• Внешний вид: густая жидкость желтого или серого (зеленоватый оттенок) цвета.
• Силикатный модуль: от 2,8-3,2.
• Плотность, г/см 3: от 1,4 – 1,47.

ГОСТ 13078-81 

 НАЗНАЧЕНИЕ:

 Применяется: 

• В текстильной промышленности в качестве отбеливающего средства для тканей и пряжи.
• В мыловаренной, жировой, химической промышленности, как составляющий компонент.
• В бумажной промышленности, в том числе для производства картонной тары, в качестве связующего материала, для склеивания картона и бумаги.

• В машиностроительной промышленности, в черной металлургии, для производства сварочных материалов, при изготовлении форм и стержней в литейном производстве в качестве связующего материала.
• При обогащении полезных ископаемых в качестве флотационного реагента.
• В производстве замазки, клея, пропитки, как составляющий компонент.

Рекомендации по применению:

1. Для заполнения щелей и пустот в стенах перегородках. Состав: жидкое стекло, цемент, песок (в пропорциях 1:1:3). Приготовить замес цемента и песка, количество воды не более 25% (весовых) от количества жидкого стекла. Добавлять данную смесь в жидкое стекло при постоянном перемешивании.
2. Для грунтовки поверхности стяжки: 12 кг жидкого стекла + 12 кг цемента. Цемент смешать с водой, количество воды не более 25% (весовых) от количества жидкого стекла. Порциями добавлять в жидкое стекло при постоянном перемешивании.
3. Для гидроизоляции колодцев. Нанести жидкое стекло на стены колодца, приготовить раствор (цемент, жидкое стекло, просеянный мелкий песок в пропорции 1:1:1 порядок приготовления согласно п.л.) и провести повторную замазку колодца.
4. Для наружных работ, огнезащитной обмазки, приготовления кислотостойких растворов. Состав: жидкое стекло, цемент, песок в пропорции 1,5:1,5:4. Приготовить замес цемента и песка, количество воды не более 25% (весовых) от количества жидкого стекла. Добавлять данную смесь в жидкое стекло при постоянном перемешивании.
5. Приготовление красящих растворов с охрой, суриком, окисью хрома. Не выгорает на солнце, хорошо моется.
6. Для промазки деревянных частей. Стены, потолки промазать жидким стеклом для создания защиты от сырости, плесени, грибка.
7. Для покрытия пола чердачных и подвальных помещений с целью огне- и гидроизоляции.

СПОСОБ ХРАНЕНИЯ:

Хранить в плотно закрытой таре при температуре не ниже + 5 градусов.

Гарантийный срок хранения 12 месяцев со дня изготовления.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ:

Жидкое стекло натриевое пожаровзрывобезопасное.

При попадании в глаза немедленно промыть водой.

ПОВЫШЕНИЕ ВОДОСТОЙКОСТИ ОШТУКАТУРЕННЫХ И БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ:

Оштукатуренную или бетонную поверхность покрыть 1 – 2 раза 10-15 % водным раствором жидкого натриевого стекла и затем стеклом нормальной консистенции. После высыхания поверхность покрыть 3- 5 % водным раствором хлористого кальция, сернокислого алюминия или слабым известковым раствором.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДОСТОЙКОЙ ШТУКАТУРКИ:

Штукатурку готовить в соотношении:

Один объем цемента и 2-3 объема песка. В качестве растворителя использовать 10-15 % водный раствор жидкого натриевого стекла.

Поверхность оштукатурить и выровнять.

После затвердения штукатурки поверхность промазать жидким натриевым стеклом нормальной консистенции.

Особенности применения жидкостекольных смесей Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 641.742

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ СМЕСЕЙ PECULIARITIES OF APPLICATION OF LIQUID GLASS MIXTURES

И. Е. Илларионов, Н. В. Петрова I. E. Illarionov, N. V. Petrova

Чебоксарский политехнический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Московский государственный открытый университет» г. Чебоксары

ГОУ ВПО « Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», г. Чебоксары

Аннотация. Рассмотрены свойства жидкого стекла и жидкостекольных смесей, диаграмма состояния системы Na2O-SiO2, изменение плотности, вязкости жидкого стекла в зависимости от модуля и содержания твердых веществ и пути улучшения связующей способности прочности и выбиваемости жидкостекольных смесей.

Abstract. Properties of liquid glass and liquid glass mixes, the diagram of condition of system Na2O-SiO2, change of density, viscosity of liquid glass depending on the module and the maintenance of firm substances and ways of improvement of binding ability of durability and knockout of liquid glass mixes are considered.

Ключевые слова: холоднотвердеющие смеси, «идеальное» связующее, жидкое стекло, жидкостекольные смеси, силикат-глыбы, вязкость, плотность, модуль, свойства силикатов, добавки к жидкому стеклу.

Keywords: cold-box process mixes, «ideal» binding, liquid glass, liquid glass mixes, silicates-blocks, viscosity, density, the module, properties of silicates, additives to liquid glass.

Актуальность исследуемой проблемы. Главная проблема при внедрении жидкостекольных смесей — улучшение выбиваемости и регенерируемости. Проблема выбиваемости жидкостекольных смесей до сих пор остается нерешенной. В связи с вышеизложенным целесообразно стремиться к разработке «идеальных» связующих, к которым могут быть предъявлены следующие требования: твердение при комнатной температуре; минимальная затрата энергии для формообразования; совместимость смесей для изготовления стержней и форм; возможность механизации изготовления стержней и форм; исключение необходимости специальной обработки литейной оснастки; нечувствительность к качеству и температуре песка; повторное использование смесей; легкая выбиваемость и регенерируемость; высокая прочность и стабильность свойств стержней и форм при температуре заливки; возможность получения поверхности отливки высокого качества без применения противопригарных покрытий; отсутствие газов, запахов и вредных выделений на всех переделах; экономичность и доступность; обеспечение возможности автоматизации смесеприготовления.

Ни одна из систем связующих этим требованиям полностью не удовлетворяет. Дальнейшее совершенствование производства связующих, технологии и оборудования расширит область использования новых процессов и, возможно, сократит сырую формовку.

Трудно предсказать, какая из систем связующих будет доминировать в будущем. Применение фурановых связующих в последние годы ограничивается высокой стоимостью и дефицитностью фурилового спирта, а смесей на основе фенольно-изоцианатной системы — экологическими проблемами. Поэтому вновь возрос интерес к неорганическим связующим и, в частности, к жидкому стеклу. Преимущества жидкостекольных смесей заключаются в их нетоксичности, негорючести, доступности и невысокой стоимости. Они не дымят и не имеют побочных эффектов при их промышленном использовании. По сравнению с ними такие связующие, как, например, эфиры, огнеопасны, их точка воспламенения выше 60 °С, при прямом контакте вызывают раздражение кожи.

Отверждение смесей с жидким стеклом происходит вследствие гелеобразования, в результате чего возникают прочные когезионные связи в самом связующем и адгезионные — в самом зерне песка.

Указанный эффект может быть достигнут в случаях: уменьшения содержания воды в жидком стекле; снижения значения водородного показателя рН или повышения модуля (М) жидкого стекла. Но жидкие стекла с высоким модулем придают смесям более низкую прочность, чем низкомодульные, и поэтому редко применяются. Низкомодульные жидкие стекла позволяют достичь более высокого значения прочности смесей, но для образования связей между зернами песка требуется ускорение процесса отверждения за счет внешнего химического воздействия. Изменение значения водородного показателя рН путем введения кислых материалов в виде соли или газа, а иногда совместное введение гидратирующих материалов, связующих, воды, успешно используется в практике изготовления смесей холодного отверждения.

Гелеобразование при действии хлористого кальция, сульфата аммония или углекислого газа происходит почти мгновенно. Другие материалы, такие как двухкальциевые силикаты и органические эфиры, действуют медленнее, и возможности регулирования процесса отверждения жидкосте-колной смеси при этом шире [1].

Материал и методика исследований. Исходным материалом для изготовления жидкого стекла служит силикат-глыба, т. е. растворимый силикат натрия (реже калий). В промышленности жидкое стекло из силикат-глыбы получают тремя способами: 1) растворением в котле, куда заливают кипящую воду и засыпают силикат-глыбу с крупностью помола до 0,8 мм; происходит непрерывное кипение и перемешивание; способ малопроизводительный; 2) варки жидкого стекла в стационарном автоклаве при давлении пара (3 — 8) ■ 105 Н/м2; повышенное давление заметно ускоряет процесс; при этом используется силикат-глыбы с размером частиц до 100 мм; 3) варки жидкого стекла во вращающемся автоклаве; данный способ является самый производительный. Ю2 . Эти химические соединения легко образуют сплавы между собой и со свободным кремнеземом. Силикат-глыба получается путем сплавления соды Ыа2С03, поташа К2С03 или сульфата натрия Ыа2804 с кремнеземом при температуре 1400-1500 °С. В зависимости от того, какие соединения (Ыа2С03 или Ыа2804 ) используются для получения силикат-глыбы, она называется содовой или сульфатной.

При получении силикат-глыбы протекают реакции:

Ыа2С03 + пБЮ2 Ыа2Б04 + пБі02

Ыа20 ■ пБіЮ2 + С02 Т Ыа20 ■ пБЮ2 + Б03 Т

Жидкую массу подвергают грануляции.

По ГОСТу 13079-93 силикат-глыбы подразделяют на содовую и сульфатную, а каждую из них — на марки А, Б и В (табл. 1).

Диаграмма состояния системы Ыа20 — $Ю2 представлена на рис. сг

Рис. 1. Диаграмма состояния системы

т2о-8Ю2

/,о 45-

£о

З.о

А?

Рис. 2. Зависимость средней плотности у от модуля М силикат-глыбы

Таблица 1

Характеристика силикат-глыбы

Наименование показателя Обозначение марки

А Б В

Массовая доля 8Ю2, % 62,6…65,6 65,7.68,0 68,1.74,4

Массовая доля Ыа20, % 29,4.. .32,4 27,0.29,3 25,6.26,9

Модуль (М) 2,0.2,30 2,31.2,60 2,61.3,0

Содовое жидкое стекло почти прозрачно или имеет желтовато-зеленоватый цвет, а сульфатное — черного цвета. В промышленности жидкое стекло представляет также смешанное сульфатно-содовое стекло грязно-серого цвета. На сульфатном стекле прочность жидкостекольных смесей меньше на 10-15 %. Поэтому предпочтительно использовать содовое жидкое стекло.

Жидкое стекло образовано солями очень слабой кремниевой кислоты, которая легко вытесняется многими растворителями в воде (сильными минералами и органическими кислотами). При этом образуется коллоидный осадок силикагеля. Добавление едкого натра никаких химических изменений не вызывает. Оксиды щелочно-земельных металлов (СаО, MgO, ВаО) вызывают быстрое затвердевание жидкого стекла.

Многие органические вещества, как ацетон, альдегиды, фенол, вызывают коагуляцию жидкого стекла. В то же время другие органические добавки (тростниковый сахар, глюкоза, глицерин, декстрин, битум) не вызывают коагуляции жидкого стекла.

Жидкое стекло в зависимости от модуля замерзает при температурах от -2 до -11 °С, температура кипения — от 100,5 до 102,0 °С.

В растворе жидкого стекла содержатся: метасиликат Ыа20 ■ БЮ2 или бисиликат

Ыа20 ■ 2БЮ2 , имеются ионы Ыа2+ и (БЮ )2- или (Б120 )2- . Жидкое стекло с низким модулем можно представить как идеальный раствор, содержащий ионы моносиликата (БЮ4 )4~ и бисиликата (Б1205 )2~ , а в высокомодульном — повышенное содержание БЮ2 в коллоидной форме.

Вследствие гидролиза в жидком стекле всегда имеются ионы Н+ и 0Н . Кремниевые кислоты являются слабыми, и поэтому в малой степени диссоциированными.

В жидком стекле ионы 0Н всегда находятся в избытке, из-за чего оно имеет характерную щелочную реакцию (рН=12-14).

Растворы силикатов натрия стабильны только при высоком рН, снижение его приводит к быстрому гелеобразованию. Этот механизм используется при разработке самотвердеющих смесей. При высоком рН добавление, например, эфира приводит к гидролизу.

По ГОСТу 13078-81 жидкое стекло характеризуется показателями табл. 2.

Таблица 2

Характеристика жидкого стекла по ГОСТу 13078-81

Наименование показателя Обозначение марки

А Б В

Содержание 8Ю2, % 28,2.31,6 29,6.32,8 30,7.34,0

Содержание Ыа2О, % 14,2.14,6 13,0. 13,2 11,8. 12,1

Модуль (М) 2,0. 2,3 2,31.2,6 2,61.3,0

3 Плотность, г/см 1,48.1,52 1,47. 1,51 1,47.1,5

Основными свойствами жидкого стекла являются модуль и плотность. Модуль жидкого стекла представляет собой отношение массовой доли кремнезема к массовой доле оксида натрия и определяется по формуле:

М =——-2 X 1,032,

Ыа20

где БЮ2 и Ыа20 — содержание оксидов в процентах; коэффициент 1,032 — отношение молекулярных масс оксидов натрия и кремнезема.

БЮ?

Аналогично: М =———X 1,568,

К 2 Ю

где 1,568 — отношение молекулярных масс К2Ю и 8Ю2 . Атомная масса натрия — 22,99, калия — 39,1, кислорода — 16, кремния — 28,09.

Модуль жидкого стекла можно определить по значениям рН стандартного раствора (50 г дистиллированной воды, 1 мл 30 %-й НС1 и 3 г жидкого стекла плотностью 1,48 г/см3) по формуле: М=5,36-0,275 рН.

В практике часто приходится менять модуль жидкого стекла. При этом расчет производится следующим образом. Допустим, что исходное жидкое стекло содержит 31,4 % 8Ю2 и 12,0 % Ыа2Ю. Следовательно, в 100 г жидкого стекла имеется 31,4 г 8Ю2 и 12,0 г Ыа2Ю.

31,4

Модуль исходного жидкого стекла: М = —— X 1,032 = 2,7 .

12,0

Для получения жидкого стекла с модулем, например 2,6, необходимо иметь оксиды 314 X 1,032

натрия в количестве————-= 125 г на 1 кг жидкого стекла.

2,6

Так как в 1 кг исходного жидкого стекла содержится 120 г оксида натрия, то требуется добавить дополнительно оксида натрия 125-120=5 г на 1 кг жидкого стекла. Указанное количество вводится в виде едкого натра. В пересчете на едкий натр количество по-

80

следнего составит: 5 X— = 6,45 г,

62

где 62 — относительная молекулярная масса оксида натрия; 80 — удвоенная относительная молекулярная масса едкого натра.

При применении едкого натра в виде 10 %-го водного раствора его количество составит 64,5 г.

На практике рекомендуется пользоваться табл. 3.

Концентрацию приготовленного раствора едкого натра контролируют по плотности с помощью ареометра (табл. 3).

Таблица 3

Расчет массы 10 %-го раствора едкого натра на 1 кг жидкого стекла

Исходный модуль жидкого стекла Ыа20, г Требуется добавить Ыа20, г Требуется добавить ЫаОЫ, г Требуется добавить 10 %-го водного раствора ЫаОЫ г/кг жидкого стекла

2,7 120 — — —

2,6 125 5 6,45 64,5

2,5 130 10 12,9 129

2,4 135 15 19,3 193

2,3 142 22 28,3 283

2,2 148 28 36,1 361

2,1 151 34 43,9 439

2,0 162 42 54,1 541

Модуль жидкого стекла при добавлении ЫаОИ можно определить по формуле:

810,

М

ШЮ + 62 NаЮН 2 80

-X 1,032,

где ЫаЮН — масса сухого едкого натра в граммах на 100 г жидкого стекла; 62 — относительная молекулярная масса Ыа2Ю; 80 — удвоенная относительная молекулярная масса ЫаЮН.

Приведенные в табл. 3 данные рассчитаны на 1 кг жидкого стекла.

Численные значения модуля и плотности (табл. 4) зависят от химического состава жидкого стекла.

Таблица 4

Зависимость плотности от концентрации раствора

Плотность раствора, г/см Содержание едкого натра ЫаОЫ

в 100 г раствора в 1 л раствора

1,45 42 608,7

1,47 44 646,1

1,49 46 687,2

1,51 48 723,1

С достаточной для практики точностью можно считать жидкое стекло состоящим из трех компонентов: Ыа2Ю (или К2Ю), $>Ю2 и Н2Ю, т. е. $>12Ю + Ма2 Ю + Н 2 Ю — 100.

Плотность жидкого стекла определяется, главным образом, содержанием воды (обратная зависимость). Определенное влияние на плотность жидкого стекла оказывает его модуль: с увеличением модуля снижается плотность жидкого стекла. Указанная зависимость известна также и для силикат-глыбы (рис. 2). Модуль применяемого в литейном производстве жидкого стекла изменяется в переделах от 2 до 3, а плотность — от 1,47 до 1,51 г/см3.

В некоторых странах Западной Европы плотность жидкостей измеряется в градусах по Бомэ (°Ве).

Пересчет производится по формулам:

144,3

144,3

Г

144,3

Т-1

7

Ве X 144,3:

144,3+ Ве 1 — 7

X 144,3.

Разработан ускоренный метод определения модуля жидкого стекла при участии А. М. Московенко.

Между вязкостью и модулем жидкого стекла существует определенная зависимость, которая практически используется в описанном методе. Эта зависимость выражается эмпирической формулой:

М = 3,175 — ,

Т

где М- модуль жидкого стекла; у — плотность по показаниям ареометра, г/см3; т — продолжительность истечения 400 г жидкого стекла, с.

Вязкость жидкого стекла определяют с помощью стеклянной воронки с диаметром выпускного отверстия 8,5 мм. В воронку наливают 400 г жидкого стекла с заранее измеренной плотностью. Далее с помощью секундомера находят продолжительность истечения жидкого стекла. Метод прост, доступен, на определение вязкости затрачивается около 2 мин. Точность определения ±0,03.

Обращается внимание на необходимость контроля температуры жидкого стекла, которая оказывает влияние на вязкость (табл. 5).

Таблица 5

Вязкость жидкого стекла при различных температурах

Модуль Вязкость жидкого стекла, МПа с, при температуре, 0С

1 6 10 15 20 25 30

2,8 110 90 70 44 24 19 17

2,6 54 47 38 27 18 12 10

2,4 40 36 30 21 13 10 9

2,2 32 29 25 16 12 9 8,4

Вязкость рекомендуется измерять при температуре 25 С. Повышение температуры выше 25 0С несколько сглаживает влияние модуля на вязкость. Жидкое стекло перед испытанием помещают в холодильник с заданной температурой. Ускоренный метод определения модуля жидкого стекла по значениям вязкости рекомендуется применять во всех литейных цехах, использующих жидкое стекло в качестве связующего для форм и стержней.

Чем выше модуль, тем больше вязкость жидкого стекла. На рис. 3 и 4, в табл. 6 показано изменение вязкости и содержания твердых веществ в зависимости от модуля жидкого стекла.

№

ЙТ

и 500

К

5 «а

■ ) і

4 / & /

/ / У У

Рис. 3 . Изменение вязкости жидкого стекла в зависимости от содержания твердых веществ (цифры у кривых) и модуля М

Рис. 4. Взаимосвязь между вязкостью и средней плотностью жидкого стекла

Рис. 5. Диаграмма состояния тройной системы Ма20-8Ю2ГИ20

муле: и

Взаимосвязь динамической ц и кинематической о вязкостей определяется по фор-П

У

где и — кинематическая вязкость, см2/с; у — плотность жидкого стекла, г/см , ц ческая вязкость, МПас.

динами-

Таблица 6

Вязкость жидкого стекла

Содержание Химический состав, % Средняя плотность при 20 0С, г/см3 Динамическая вязкость при 20 0С, МПа’с

8Ю2 массовое Ыа20 молярное Ыа20 8Ю2 Сумма твердых веществ н2о

2,0 2,05 15,2 30,4 45,6 54,4 1,56 800

2,5 2,6 12,45 31,1 43,55 56,45 1,50 400

2,9 3,0 9,15 26,4 35,55 64,45 1,375 100

3,3 3,4 8,8 29,0 37,8 62,2 1,395 250/500

1,6 1,65 18,2 29,1 47,3 52,7 1,57 1400

2,0 2,06 16,6 33,2 49,8 50,2 1,59 4500

2,0 2,06 14,0 28,1 42,1 57,9 1,52 200

2,8 2,89 11,6 32,4 44,0 56,0 1,54 1750

2,0 2,06 15,0 30,0 45,0 55,0 1,55 380

2,0 2,06 14,7 29,4 44,1 55,9 1,54 350

2,4 2,48 13,7 32,9 46,6 53,4 1,57 1600

2,38 2,46 13,9 33,1 47,0 53,0 1,57 1700

2,4 2,48 13,8 33,1 46,9 53,1 1,57 1700

2,87 2,98 11,1 32,0 43,2 56,8 1,50 —

2,54 2,62 12,8 32,6 45,5 54,5 1,54 1120

3,22 3,32 8,2 26,4 36,4 63,6 1,36 60

3,75 3,87 6,7 25,3 32,0 68,0 1,32 220

1,8 1,86 13,4 24,1 37,5 62,5 1,45 60

1,6 1,65 19,5 31,2 50,7 49,3 1,68 7000

2,0 2,06 18,0 36,0 54,0 46,0 1,69 70000

Значения поверхностного напряжения жидкого стекла и краевого угла смачивания на чистой кварцевой пластине приведены в табл. в

Ыа20 Бг02 н о

1 2 3 4 5 6 7 8

11,5 30,8 57,7 1,49 2,76 76,5 23033′ 0,92

12,2 33,6 54,3 1,47 3,76 71,0 12037′ 0,98

13,1 35,7 51,2 1,45 2,76 71,5 1105′ 0,98

12,0 30,8 57,2 1,48 2,63 76,5 9037’ 0,99

12,7 33,5 53,8 1,47 2,63 78,0 9046’ 0,99

13,9 35,7 50,7 1,45 2,63 75,0 806’ 0,99

12,9 30,8 56,3 1,49 2,46 80,0 13035’ 0,97

13,7 33,6 52,7 1,47 2,46 78,0 6049′ 0,99

14,3 35,4 50,3 1,45 2,46 72,9 5044’ 0,99

Если кварцевую пластину припылить глиной, то 6=150°, а если марганцевой рудой — 6=120°.

С увеличением модуля и плотности увеличиваются 6 и а.

В литейном производстве применяются ограниченные сорта жидких стекол. На рис. 5 представлена тройная диаграмма фазовых превращений жидкого стекла, где: 1 — безводные ортосиликаты и смесь их с Ш20; 2 — кристаллические щелочные силикаты; 3 — частично закристаллизованная смесь; 4 — стекла; 5 — гидратированные стекла; 6 — гидратированные жидкости; 7 — полутвердая фаза; 8 — вязкие жидкости; 9 — обычные растворы; 10 — разбавленные растворы; 11 — нестабильные жидкости и гели.

Жидкое стекло распределяется на большей поверхности зерен песка (около 100 см2 на 1 кг) и может быстро испаряться. Скорость испарения в смеси ограничена из-за малого доступа воздуха и небольшого межзернового пространства. При принудительной продувке воздуха или при нагреве испарение может быть полным. При понижении влаги жидкое стекло сначала превращается в вязкую жидкость, затем в полутвердую и, наконец, в дегидратированную. При дальнейшем снижении содержания воды может быть получено гидратированное, а затем обычное стекло. Силикаты с высоким модулем проходят эти превращения быстрее. Практически при твердении формовочных смесей последние стадии не происходят, так как достаточно высокая прочность достигается в области дегидратированной жидкости. Изменение прочности и адгезионных свойств в жидкости происходит очень быстро при увеличении вязкости и снижении содержания воды. У жидких стекол с модулем 2,84 при снижении воды с 60 до 57,4 % вязкость повышается со 150 до 500 МПас. Жидкие стекла с высоким модулем более чувствительны к изменению содержания воды.

При поставке жидкого стекла контроль содержания воды осуществляется по следующей методике: навеску жидкого стекла смешивают с навеской гранулированного материала (чистого кварцевого песка или обожженного сульфата кальция). Смесь высушивают до постоянной массы. Количество воды определяют по формуле:

h3O=P + Q — (^+^

2 P

где Р — масса навески жидкого стекла, г;

Q — масса навеска гранулированного материала, г;

РС — масса смеси после сушки до постоянной массы, г;

Qc — потеря массы после сушки навески гранулированного материала, г .

Резюме. Выполненные исследования позволили разработать методику расчета изменения модуля жидкого стекла в зависимости от добавки №ОИ, определения вязкости жидкого стекла при различных температурах и от содержания твердых веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Илларионов, И. Е. Формовочные материалы и смеси / И. Е. Илларионов, Ю. П. Васин. — Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, 1995. — Ч. 2. — 288 с.

100,

Клей жидкое стекло в быту и строительстве

МК-31	Жидкое стекло СВОЙСТВА:  При­ме­ня­ет­ся в стро­и­тель­ст­ве в ка­че­ст­ве до­бав­ки к строй­ма­те­ри­а­лам, по­вы­ша­ет их дол­го­веч­ность, проч­ность, ог­не­упор­ность, ат­мо­сфе­ро­стой­кость, для грун­то­ва­ния бе­тон­ных, кир­пич­ных, ош­ту­ка­ту­рен­ных де­ре­вян­ных по­верх­но­с­тей, ги­д­ро­изо­ля­ции ем­ко­с­тей и бас­сей­нов, скле­и­ва­ния бу­ма­ги, кар­то­на. Яв­ля­ет­ся эко­ло­ги­че­с­ки чи­с­тым ан­ти­сеп­ти­ком (пре­пят­ст­ву­ет об­ра­зо­ва­нию плесени, гни­ли, гриб­ков).	банка 1,3кг
		банка 3,5кг
		ведро 7кг (круг)
		ведро 15кг (кан)
		ведро 15кг (круг)
		бидон 55кг

 

Клей жидкое стекло в быту и строительстве.

Клей жидкое стекло по своей сути является насыщенным водным раствором натриевых и (или) калийных силикатов, реже – литиевых и четвертичного аммония. Поскольку главную роль в этом минеральном воздушном вяжущем играют силикаты – соли кремниевых кислот, оно известно также под названием силикатный клей. Его практическое применение связано с проявлением вяжущих свойств, т. е. способности самопроизвольно отвердевать, образуя искусственный силикатный камень. Клей жидкое стекло обладает уникально высокими адгезионными свойствами к подложкам, имеющим различную химическую природу. В этих случаях используется как химическая связка при склеивании различных материалов, изготовлении покрытий и производстве композиционных материалов широкой области применения.

Жидкое стекло – это густая вязкая прозрачная жидкость, в которой отсутствуют какие-либо видимые невооруженным глазом механические включения и примеси. Обычно оно, благодаря примесям, имеет окраску слабо-желтого или серого цвета, но может быть и бесцветным. В ряде случаев за счет полимерных разновидностей кремнезема клей жидкое стекло может слегка опалесцировать. Его химическая формула в общем виде: R2O • nSiO2, где R – Na, K или Li. Одна из основных его характеристик n (обычно составляет 2-3,5) – силикатный модуль: показатель отношения молекул SiO2 к Na2O или K2O.

В промышленных масштабах производят стекло жидкое натриевое (например, Быт-Сервис), поскольку сода – более доступное и дешевое сырье, чем поташ или литий. По показателю силикатного модуля жидкое стекло натриевое, согласно ГОСТ 13078-81, может быть низкомодульным, стандартным и высокомодульным. Следует добавить, что величина модуля не оказывает существенного влияния на вязкость жидкого стекла и не определяет его качество. К сведению, при близких характеристиках модуля и плотности натриевое жидкое стекло имеет более высокие вяжущие свойства, чем калиевое.

Жидкое стекло было известно алхимикам еще в средневековье, но в качестве промышленного продукта обрело практическое применение лишь 2 столетия назад. Немецким ученым Иоганном Фуксом в 1818 после выпаривания жидкого стекла была получена прозрачная масса, названная им wasserglass – водное стекло. Сегодня растворимый силикат натрия (ГОСТ 13079), реже — калия производят на стекольных заводах по несложной технологии путем сплавления силикатов со щелочью. В полученное стекло после дробления добавляется вода в нужной пропорции (зависит от того, какую плотность должно иметь жидкое стекло). Далее в автоклавах под давлением растворимый силикат как основа жидкого стекла варится, после чего раствор фильтруется и концентрируется.

На жидкое стекло цена невысока: песок, кварц имеются повсеместно, щелочные металлы (особенно кальцинированная сода) – доступное и дешевое сырье, процесс производства довольно простой. Широкая область применения — промышленность, строительство и бытовая сфера — сделало его весьма востребованным товарным продуктом.

Благодаря высокому уровню вяжущих свойств можно при небольшом расходе связующего получать необходимые технические характеристики композиционного материала. Широкий диапазон технических свойств: водостойкость, химическая стойкость, атмосферостойкость, термические свойства и др.

Жидкое стекло – товар абсолютной негорючести, не выделяющий при нагреве до температур свыше 600°С никаких газообразных веществ помимо водяных паров. Это качество находит применение в огнезащитных покрытиях и пропитках. Добавка в бетон или строительный раствор жидкого стекла придает им огнеупорные и жаростойкие свойства. Если добавить жидкое стекло, краска приобретет противопригарные и огнезащитные свойства, это же верно и для пропитанных им тканей и деревянных изделий.

Как связующее, клей жидкое стекло весьма распространен и его применение – не только быт, но и строительство (добавка в бетон, отделочные работы), ремонт. Силикатный клей не хуже ПВА склеивает бумажную и картонную тару, а универсальный клей КС Оптимист — дерево, металл, стекло, керамику. Из силикатного клея делают составы для пропитки пористых синтетических материалов, тканей, дерева и т. д. Еще одна группа потребителей продукции из жидкого стекла – те, кто любит свой автомобиль. Авто форум весьма интересует полировка кузова жидким стеклом: оказывается, заделываются все царапины, а длительная глубина цвета держится и после десяти моек.

Помимо склеивания различных стройматериалов, бумаги, картона, добавляется жидкое стекло в бетон, растворы для повышения их прочности, гидроизоляции, атмосферо- и кислотостойкости, огнеупорности. Оно может использоваться как грунтовка по бетонным, оштукатуренным, кирпичным поверхностям и одновременно как антисептик. Еще — как закрепитель фундаментов сооружений от грунтовых вод и гидроизоляция бассейнов, подвалов, емкостей, колодцев и различных перекрытий.

Блоги о стройматериалах и строительстве категорически предостерегают добавлять жидкое стекло в готовый замес для бетонов. Вначале готовится сухая смесь, затем клей разбавляется водой (плюс, возможно, добавки), а только потом готовая затворная смесь выливается в сухую. В противном случае можно получить не жаростойкие бетоны с гидроизолирующими свойствами, а потрескавшиеся и разбитые.

Строительство требует применение большого объема жидкого стекла: добавка в бетон, раствор, гидроизоляция. Можно жидкое стекло купить оптом наливом или получить в авто- или железнодорожных цистернах (ТД Промстеклоцентр, Империя). А можно в канистрах, бутылках и другой удобной таре заказать через интернет магазин у компаний Быт-Сервис, ТК Базис – пром, МК, Аквест, Оптимист. Поскольку товар морозостоек, транспортировка возможна и при низких температурах: при размораживании натриевое и калиевое жидкое стекло восстанавливают свои свойства полностью.

 

Клей жидкое стекло – строительная связующая добавка, самостоятельное покрытие, клей.

Клей жидкое стекло является водным щелочным раствором силикатов натрия или калия, иногда – литиевых силикатов. Сегодня натриевое стекло изготавливают обработкой кремнезёмсодержащего сырья в автоклаве концентратами гидрата натрия. Чтобы получить силикатный клей, можно сплавливать кварцевый песок с содой, растворять кремнистое сырьё в щёлочи при температуре её кипения. Полученное стекло после дробления добавляется в воду – так получают данный материал.

Стекло жидкое натриевое с детства известно всем. Малыши, используя силикатный клей, делают аппликации, картонные поделки, новогодние игрушки.  После высыхания натриевое стекло на рисунках превращается в блестящую твёрдую прозрачную плёнку, напоминающую тонкий слой стекла. Жидкое стекло, цена которого вполне доступна обывателю среднего класса, даёт эффект лакового покрытия.  Краска приобретает после покрытия большую яркость и крепость.

Используя данный эффект, клей жидкое стекло применяют как самостоятельное дизайнерское покрытие деревянных площадей. Укрепив на панели иллюстрацию, фотографию, копию картины, мастер заливает поверхность составом, называющимся «Силикатный клей».

Из гипса дизайнерским решением выполняются плитки, для покрытия которых может использоваться этот материал. Для повышения адгезии (сцепления) рекомендуется его также добавить в гипс. Образующийся сверху прозрачный слой выступает как гидроизоляция, препятствующая проникновению воды.

Может состав из клея, мелкого песка и спирта использоваться дизайнерами для создания имитации керамических изделий. Этот раствор применяют в изготовлении оболочных форм для отливки металлических изделий.  Применение оболочных форм доступно после прокаливания до 1000 градусов.

Строителями клей жидкое стекло используется с другими целями. Добавив жидкое стекло в бетон, мастер добивается повышения адгезии. Жидкое стекло чаще всего — основа для наполнителей. Легко растворимый в красках, лаках, белилах, этот компонент придаёт основному материалу дополнительные свойства.

«Аквест» — морозоустойчивый клеевой материал.  Он используется как добавка в бетон, цемент, делая их прочнее, кислотоупорнее. Строительство бетонных заборов, заливка фундаментов из полученного таким способом материала обеспечивает длительную эксплуатацию сооружений. Грунтовка огнезащитными красками, приготовленными на его основе,  укрепляет слабые покрытия.

Область применения составов с добавлением силикатных клеев широка. Из них производят  жаростойкие бетоны, огнезащитные краски, электроды, ими пропитывают ткани, очищают машинные, растительные масла.  

«Быт-Сервис» — высококачественная добавка связующих составов, материала изготовления гидроизляционных полов. Добавка в бетон клея делает его износоустойчивым, теплоизоляционным.  «Быт-Сервис» повышает способность материала выдерживать очень низкие и высокие температуры окружающей среды. В уличном строительстве эти качества материалов являются чрезвычайно важными.

«Оптимист» — готовый продукт, склеивающий картон, бумагу, фарфор, ткани, деревянные панели. Это замечательная добавка в бетон, пропитка различных материалов, делающая их огнеупорными, водонепроницаемыми. Склеивающее качество используется мастерами ручного творчества, создающими настоящие шедевры народного творчества: ковры с аппликациями, тканевые портреты, лепные украшения. Свойства продукта соответствуют ГОСТу.
«Базис» обладает высоким гидроизоляционным коэффициентом.  Успех компонента для бетонов оснований бассейнов несомненен. Строительство помещений с высокой влажностью предполагает использование покрытия жидким стеклом стен и потолков – грибку, плесени, мху будет закрыт доступ навсегда!

«Основа» — один из наиболее предпочитаемых компонентов для изготовления высокопрочной штукатурки и шпатлёвки. Находит широкое применение компонент в составе грунтовок. Данный стройматериал соответствует ГОСТу.

«МК» — материал-наполнитель бетонных, шпаклёвочных, штукатурных смесей, грунтовочная добавка. «КС» имеет такой же спектр действия. Строительные блоги дают советы начинающим мастерам: можно добавлять оба клея в побелку: стены приобретают матовость, не пачкают, долго сохраняют свежесть без ремонта. Подобными свойствами обладает клей «ПВА».

Недавно открыли новую сферу использования жидкого стекла — полировка автомобилей. Мало кому известно его применение в быту – в борьбе с нагаром на кастрюлях и сковородках. Клей – растворимый в воде компонент. Поэтому в жидкости растворяют натриевое стекло, погружают посуду, кипятят 2-3 часа. Предметы приобретают вид новых.

В России производством, реализацией кремнезоля, силикат-глыбы, жидкого стекла успешно занимается ТД «Промстеклоцентр». Форум профессиональных строителей и любителей отмечает высокое качество предлагаемой ТД продукции.

Успешно торгует различными стройматериалами «Империя СтройСервис». Широко представлена на её витринах группа строительных материалов серии клеев.

Но выгоднее всего жидкое стекло купить в Торговом Доме «Мастеркофф». Интернет-магазин предложит бесплатную консультацию покупателям, сделает скидку при оптовом заказе. Качество продукции, предлагаемой потребителю «Мастеркофф», всегда лишь наивысшее. Товар, приобретённый здесь, принесёт настоящему мастеру чувство удовлетворения.

 

Жидкое стекло (под заказ) — Оптовая Компания промышленной химии в Ростове-на-Дону

Жидкое стекло – это водный раствор силиката натрия, воздушное вяжущее, изготавливаемое путем обжига смеси, состоящей из кварцевого песка и соды. Полученное стекло после дробления растворяют в воде. Натриевое жидкое стекло применяется при производстве бетонов со специальными свойствами (кислотоупорных, жаростойких), огнезащитных красок и других материалов. Такой материал незаменим в химической промышленности для производства силикагеля, силиката свинца, метасиликата натрия. В строительстве жидкое стекло применяется для защиты фундаментов от грунтовых вод,.гидроизоляции. стен, полов и перекрытий подвальных помещений, устройства бассейнов. Но это не единственное предназначение «водного раствора силиката натрия». Он удачно подходит для склеивания и связки строительных материалов, изготовления кислотоупорных, огнестойких и огне-упорных силикатных масс. Им можно склеивать бумагу, картон, стекло, фарфор. Жидким стеклом можно пропитывать ткани, бумагу, картон и деревянные изделия для придания им большей плотности и огнестойкости.

Применение: Жидкое стекло применяется в мыловаренной, жировой, химической, машиностроительной, текстильной, бумажной промышленности, в том числе, для производства картонной тары. Материал успешно используется для изготовления силикатных красок, клеев, моющих и чистящих средств, в качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьев. В черной металлургии — как связующий материал при изготовлении форм и стержней. В литейном производстве — в качестве флотационного реагента при обогащении полезных ископаемых.

Технические характеристики: Жидкое натриевое стекло, обладая высокой клейкостью, при взаимодействии с различными минеральными материалами образовывает довольно прочную структуру. Благодаря именно этому свойству жидкое стекло являет собой надежную защиту поверхностей от воздействия прямых солнечных лучей, влаги и грязи. К его основным техническим характеристикам относятся: Плотность – 1,36-1,45 г/см3. Силикатный модуль 2,6-3,2. Массовая доля Na2О – 8,7-13,3%. Массовая доля SiO2 – 24,1-35,0%.

Подробнее на Wikipedia

Удельный вес жидкого стекла — Справочник химика 21

    Свойства силикат-глыбы, следовательно и жидкого стекла, определяются содержанием в ней химических соединений — окиси кремния и окиси натрия. Отношение количества окиси кремния к количеству окиси натрия в жидком стекле называется модулем жидкого стекла. Модуль жидкого стекла характеризует клеящую способность материала. Выпускается жидкое стекло с модулем от 2,5 до 3 и удельным весом от 1,4 до 1,5. Удельный вес жидкого стекла, как и его модуль, оказывает влияние на качества затвердевших кислотоупор- [c.46]
    Жидкое стекло (силикат натрия технический) применяют различных сортов содовое, содово-сульфатное или сульфатно-жидкое, заводского изготовления или приготовленное на месте производства работ путем раз-варки силикат-глыбы. Жидкое стекло должно иметь модуль 2,56—3 и удельный вес 1,4—1,5 г/сж1 Перед использованием жидкое стекло процеживают сквозь сито. Удельный вес жидкого стекла определяют с помощью ареометра. [c.113]

    Удельный вес жидкого стекла 1.38, модуль от 2,3 до 2.8. [c.27]

    Для приготовления кислотоупорного бетона применяют жидкое стекло, имеющее уд. вес 1,355—1,365 и модуль 2,9—2,7. Чем ниже модуль жидкого стекла, тем выше должен быть его удельный вес. Жидкое стекло вводят «в количестве 40%, а кремнефтористый натрий в количестве 6% от веса пылевидного наполнителя, входящего в состав кислотоупорного бетона. [c.191]

    Удельный вес жидкого стекла (в г см ) содового 1,5—1,55, содово-сульфатного 1,43—1,5 и сульфатного 1,43—1,5. [c.599]

    Затем состав помешивают до полного растворения сырой резины. Приготовление состава Р5 сводится к доведению удельного веса жидкого стекла до необходимого разведением в воде.  [c.42]

    Перед началом работ необходимо подвергнуть испытанию применяемые материалы. Обязательно следует определить модуль жидкого стекла, от которого зависит выбор удельного веса жидкого стекла (см. табл. 16). Штучные футеровочные материалы (плитки, кирпич, фасонные изделия и т. п.) и измельченные порошки для к-цементов должны соответствовать ГОСТ или техническим условиям, установленным для этих материалов. [c.92]

    Модуль и удельный вес жидкого стекла должен быть проверен лабораторным анализом. В табл. [c.301]

    Удельный вес жидкого стекла 1,48. модуль от 2,7 до 2,9. [c.27]

    Удельный вес жидкого стекла после разбавления проверяют ареометром. Разбавленное жидкое стекло должно храниться в закупоренном сосуде. [c.43]

    Натриевое стекло с высоким модулем лучше растворять во вра-ш,аюш,ихся цилиндрических барабанах-автоклавах. Барабан, загруженный на 1/3 своего объема силикат-глыбой и водой, вращается на горизонтальных цапфах со скоростью 5 об/мин. Пар с давлением 3—4 ати поступает внутрь барабана через втулку в торцовой части полой цапфы барабана. Когда удельный вес жидкого стекла достигает 1,35—1,36 г см , горячую массу выдавливают из аппарата паром через спускной кран в сборник. Для получения прозрачного раствора жидкое стекло фильтруют на фильтр-прессах. Выпаривание жидкого стекла до нужной концентрации производят в чугунных котлах или железных чанах при перемешивании на голом огне или же, что более рационально, в вакуум-аппаратах. [c.77]

    Продолжительность растворения оиликат-глыбы зависит от величины загружаемых кусков материала, температуры пара и составляет 3—4 часа для сульфатной и 1,5—2 часа для содово-сульфатной глыбы. Когда удельный вес жидкого стекла в автоклаве достигнет 1,36—1,48, его спускают через штуцер 3 в специальный сборник. [c.67]

---

Применение жидкого стекла в строительстве

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

• Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
• Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
• Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

• Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
• Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
• Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
• Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
• В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

• Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
• Плотности жидкого стекла;
• Значения силикатного модуля;
• Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
• Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

• Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
• Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;
• Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
• Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
• Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
• Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, – повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа. В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

• Показатели влажности воздуха;
• Температура воздуха;
• Пропорции смеси – процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

• С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
• Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
• Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности. Это даёт возможность:

• Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги – вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;
• Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
• Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
• Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

• Портландцемент – 65-70%.
• Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200^оС. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

Область применения	Цемент	Песок	Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка	30%	55%	15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций	35%	55%	10%
идроизоляция колодцев	30%	40%	30%
Грунт-составы	50%	–	50%

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

1. Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
2. Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
3. На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
4. После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Жидкое стекло натриевое ГОСТ 13078-81

Наш интернет-магазин «Лактехпром» занимается реализацией продукции от производителя ПП «Технобудресурс»

Стекло жидкое натриевое ГОСТ 13078-81

 

Натриевое жидкое стекло цена указана при фасовке — 300 кг.

Жидкое натриевое стекло цена и фасовка:

Жидкое стекло натриевое цена бочка 50 л: 70 кг — по 12,2 грн./кг.

В нашу тару кратно 5 кг — по 25,2 грн. /кг.

Натриевое жидкое стекло густой текучий материал.

 

Основные параметры натриевого раствора:

​Жидкое стекло натриевое это — представляет собой водный раствор силиката натрия, материал морозостойкий и взрывобезопасный.

 

Натриевое жидкое стекло свойства:

Является одним компонентов для пропитки различных деревянных изделий и материалов на тканьевой основе, с целью придания им большей плотности и огне устойчивости;

Жидкое натриевое стекло обладает высокой клейкостью, при взаимодействии с минеральными материалами с образованием очень прочной структуры, обеспечивает прекрасную адгезию к минеральным подложкам. Получаемое покрытие превосходно «работает» даже в экстремальных климатических условиях, помимо высокой стойкости к воздействиям окружающей среды имеет хорошие грязеотталкивающие свойства.

Покрытие обладает светостойкостью и существенно замедляет коррозию.

Жидкое стекло используется для огнезащитной обработки древесных поверхностей и применяется для изготовления кисло упорных и огнеупорных силикатных масс.

 

Рекомендуется добавлять в цементные растворы (1:10) тем самым Вы повышаете свойства цементного раствора, добавляя бетонным смесям не осыпаться, не трескается, это очень важно для гидроизоляции полов, при ремонтах бетонных стен, перекрытий, подвальных помещений и при устройстве бассейнов.

 

Раствор натрия применение:

♦ Для склеивания картона, бумаги и других материалов с целлюлозы;

♦ Для склеивания и связки всевозможных строительных материалов, изготовления кислотоупорных, огнестойких силикатных масс, закрепления фундаментов различных сооружений от грунтовых вод;

♦ В качестве добавки к цементным растворам при гидроизоляции полов и стен, обустройства бассейнов;

♦ В качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьях;

♦ Для пропитки различных деревянных изделий и тканей для придания им большей плотности и огне устойчивости;

♦ Для изготовления силикатных красок;

♦ Для добавления в качестве составляющего в огнестойкие материалы;

♦ Применение в медицине.

 

Время высыхания раствора натриевого:

При температуре + 20ºС и 65% относительной влажности воздуха — 24 часа.

Расход натриевого стекла ГОСТ:

Расход жидкого стекла — от 0,5 — 1 кг/м². При изготовлении растворов 1 кг на 10 кг раствора.

 

Меры предосторожности:

При попадании в глаза и на кожные покровы промыть теплой водой.

 

Стекло жидкое натриевое характеристики:

По типу защищаемой поверхности:

Бетон, железобетон, пенобетон, дерево, камень, кирпич, стекло, керамика, пластмасса, оргстекло, штукатурка, гипсокартон, кабель, провод, бумага, картон, ткань, ковровое покрытие и другое.

 

По огнезащитным свойствам:

Огнезащита бетона, огнезащита дерева, огнезащита воздуховодов, огнезащита кабелей, огнезащита тканей, огнезащита пластика. 

 

Хранение материала:

Необходимо хранить в плотно закрытой таре.

Силикат натрия годно к применению в течении 36 месяцев от даты изготовления.

Стандарт: ГОСТ жидкое стекло натриевое 13078-81

 

Жидкое натриевое стекло купить можно на нашем сайте или купить натриевое жидкое стекло по телефону.

Стекло натриевое жидкое купить с нашего склада г. Киев, ул. Оросительная 15 (ориентир 11 номер) или жидкое стекло натриевое купить по Украине благодаря перевозчикам Деливери, САТ или Новой Почтой, отправки каждый рабочий день.

Доказательства плотности стекла — Chemistry LibreTexts

Иногда идентификация одного типа стекла или стеклянного фрагмента на месте преступления может иметь решающее значение для раскрытия преступления, но самая большая база данных [1] включает 304 107 составов стекла, поэтому идентификация одного из них может быть сложной задачей . Хотя химики могут идентифицировать стекло с помощью более убедительных методов, включающих элементный анализ, плотность все же можно использовать в качестве метода скрининга, поскольку документы ФБР указывают на плотность стекла

.

Плотность позволяет идентифицировать разбитое стекло на месте преступления.

Известны плотности десятков стаканов [1]. Самый распространенный вид стекла — обычное оконное или бутылочное стекло. Это натриево-известковое стекло, потому что оно состоит из карбоната натрия (Na ₂ CO ₃ ) и CaO (оксид кальция или известь), а также кремнезема (песок или кварц (SiO ₂ ). Боросиликатное стекло марки Corning, около 70% диоксида кремния, 10% оксида бора (B ₂ O ₃ ), 8% оксида натрия, 8% оксида калия и 1% оксида кальция).

Плотность стекла определяется стандартным методом ASTM, включающим флотацию в жидкостях ^[3] , но плотность осколков стекла также может быть измерена путем вытеснения воды, как описано ниже.

Интересен метод флотации ASTM. Сначала в цилиндр добавляется слой «тяжелого» бромоформа. Его плотность составляет 2,889 г / см ³ при 15 ° C, поэтому большинство обычных стекол будут плавать на его поверхности. Затем слой 20% этанола в бромоформе осторожно флотируют на бромоформе.Этанол легкий, имеет плотность 0,789 г / см ³ , поэтому, когда он смешивается с бромоформом, полученный раствор немного плотнее, чем бромоформ. Добавляют слои 40%, 60% и 80% этанола в бромоформе, затем 100% этанола, и слои оставляют на ночь. Они диффундируют друг в друга, давая постепенно изменяющуюся плотность от 0,789 до 2,889 г / см ³ . Когда добавляются кусочки стекла, они плавают на уровне, соответствующем плотности. Столбец градиента плотности может быть создан с помощью растворов сахара в окрашенной воде ^[4] , как показано на рисунке.

Градиент плотности

Термины тяжелый и легкий обычно используются двумя разными способами. Мы говорим о весе, когда говорим, что взрослый тяжелее ребенка. С другой стороны, когда мы говорим, что бесцветное оптическое стекло тяжелее обычного бутылочного стекла, имеется в виду кое-что еще. Небольшой осколок кремня, очевидно, будет весить меньше, чем стеклянный кувшин на галлон, но кремень тяжелее в том смысле, что кусок определенного размера весит больше, чем кусок стекла для бутылок такого же размера.

То, что мы на самом деле сравниваем, — это масса на единицу объема , то есть плотность . Чтобы определить эту плотность, мы можем взвесить кубический сантиметр каждого типа стекла. Если бы образец кремня весил 7,2 г, а бутылочное стекло 2,4 г, мы могли бы описать плотность кремня как 7,2 г см ^–3 , а плотность стекла бутылки — 2,4 г см ^–3 . (Обратите внимание, что отрицательный показатель степени в кубических сантиметрах указывает на обратную величину. Таким образом, 1 см ^–3 = 1 / см ³ , а единицы измерения плотности могут быть записаны как, г / см ³ или г / см ^–3 .В каждом случае единицы измерения читаются как граммы на кубический сантиметр, на обозначают деление.) Мы часто сокращаем «см ³ » как «куб.см», а 1 см ³ = 1 мл по определению.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \) Плотность различных материалов

Стекло Тип	Плотность / г / см 3
песок	1,52
плавленый кварц (96%)	2. 18
Corning Vycor® 7907 УФ-блокирующее стекло	2,21
Пирекс (R)	2,23
стекло боросиликатное	2,4
бутылка обыкновенная	~ 2,4–2,8
обычное окно	~ 2,4–2,8
Corning 0211 Цинк боросиликатное стекло	2,53
Corning 1724 Алюмосиликатное дробленое / порошковое стекло	2.64
Коронное стекло	2,8
Corning 0159 Свинцовый барий дробленый / порошковое стекло	3,37
кристалл свинца	3,1
Corning 8870 Свинцово-калийное стекло	4,28
самый плотный кремень оптический	7,2
Легко определить плотности многих других материалов

Как правило, нет необходимости взвешивать точно 1 см ³ материала, чтобы определить его плотность. Мы просто измеряем массу и объем и делим объем на массу:

\ [\ text {Density} = \ dfrac {\ text {mass}} {\ text {volume}} \]

или

\ [\ rho = \ dfrac {\ text {m}} {\ text {V}} \]

где ρ = плотность m = масса V = объем

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Расчет плотности

Рассчитайте плотность (а) осколка стекла массой 37,42 г, который при погружении в воду увеличивает уровень воды в градуированном цилиндре на 13.3} \]

Примечание

Обратите внимание, что, в отличие от массы или объема, плотность вещества не зависит от размера образца. Таким образом, плотность — это свойство, по которому одно вещество можно отличить от другого. Образец стекла можно разбить или отрегулировать так, чтобы он имел любую выбранную нами массу, но его плотность всегда будет 2,70 г / см ³ при 20 ° C, поэтому судебно-медицинский образец можно использовать для идентификации стеклянной бутылки, из которой он был взят. сломанный. {- 3}} = \ dfrac {\ text {2.{-3}} = 2,70 \]

ТАБЛИЦА \ (\ PageIndex {2} \) Плотность нескольких веществ при 20 ° C.

Поэтому столбец в таблице или ось графика удобно помечать в следующей форме:

\ [\ frac {\ text {Количество}} {\ text {units}} \]

Указывает единицы, которые необходимо разделить на количество, чтобы получить чистое число в таблице или на оси. Это было сделано во втором столбце таблицы 1.4.

Преобразование плотностей

В нашем исследовании плотности обратите внимание, что химики могут выражать плотности по-разному в зависимости от предмета. Плотность чистых веществ может быть выражена в кг / м. ³ в некоторых журналах, которые настаивают на строгом соблюдении единиц СИ; плотность почвы может быть выражена в фунтах / фут ³ в некоторых сельскохозяйственных или геологических таблицах; плотность клетки может быть выражена в мг / мкл; и другие единицы широко используются. Легко преобразовать плотности из одного набора единиц в другой, умножив исходное количество на один или несколько коэффициентов единицы :

Пример \ (\ PageIndex {2} \): преобразование плотности

Преобразование плотности воды, 1 г / см ³ в (a) фунт / см ³ и (b) фунт / фут ³

а.3} \)

Примечание

Важно отметить, что мы использовали коэффициенты преобразования для преобразования одной единицы в другую для одного и того же параметра .

Из ChemPRIME: 1.8: Плотность

Авторы и указание авторства

Гармонический осциллятор

— Как плотность жидкости влияет на высоту звука поющего бокала?

Механические осцилляторы имеют упругость , которая заставляет их «подпружиняться» после выхода из их положения покоя, и инерцию , которая позволяет колебаниям циклически повторяться из-за постоянного выхода за пределы положения покоя. 2 $ «Исследование взаимосвязи между процентным содержанием воды в кукурузном сиропе и резонансной частотой» Gardner et al. 2012. Средняя школа Тигард-Туалатин.

Газобетон на основе стеклобоя и жидкого стекла

[1] Л.И. Дворкин, О. Дворкин, Строительные материалы из промышленных отходов, Москва, Феникс (2007).

[2] ГРАММ. Э. Нагибин, В.И. Кирко, М. Колосова, Перспективы использования промышленных отходов при производстве пеностекла, Стекло мира. 1 (2011) 31.

[3] Н.Иванова В., Фалькевич Н.А. Проблемы энергоэффективности и ресурсосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве // Экономика и управление: анализ тенденций и перспектив развития. 10 (2014) 175-181.

[4] ТСН 41-306-2003. Теплоизоляция трубопроводов различного назначения. Москва.

[5] Э.Зайцева И. Черников, Пенобетон на основе стеклобоя — решение проблемы утилизации техногенных отходов, Современные строительные материалы.

[6] В. Коровяков Ф., Эффективный теплоизоляционный материал Эволит-термо ,, Строительные материалы. 3 (2003) 14-15.

[7] В.А. Лотов, Перспективные теплоизоляционные материалы с жесткой структурой, Строительные материалы. 11 (2004) 8-9.

[8] В. А. Смолий, А.С. Косарев, Е.А. Яценко, Зависимость реакционной способности и пенообразующей способности составов органических и неорганических пористых агентов ячеистого теплоизоляционного конструкционного стекломатериала от их соотношения и свойств, Техника и технология силикатов. 22 (4) (2015) 7-12.

[9] А.Кетов А. Толмачев, Пеностекло-технологические реалии и рынок, Строительные материалы. 1 (2015) 17-23.

[10] Д. Л. Орлов, Пеностеклоизоляционный материал XXI века, Стекло мира. 2 (2011) 78–79.

[11] Н.И. Минько, О.В. Луч, А.А. Кузьменко, М. Степанова, Перспективы развития технологии производства и использования пеностекла, Стекло мира. 4 (2006) 91–92.

[12] Н. И. Минько, О.А. Добринская, Технологические особенности использования стеклобоя при производстве стекломатериалов, Технология и технология силикатов.-26 (1) (2019) 9-14.

4 проекта по изучению плотности, которые можно попробовать дома

Урок по науке о плотности жидкости

Нырнуть! Нырнуть! Нырнуть!

Изучение плотности очень важно, если вы путешествуете по открытому морю! Корабль построен так, чтобы плавать, потому что его средняя плотность меньше плотности воды.

(Несмотря на то, что он сделан из очень плотных материалов, таких как сталь, большая часть его объема фактически заполнена воздухом, потому что корабли полые внутри. Это снижает среднюю плотность.)

А как насчет подводных лодок? Они могут плавать на плаву под углом или , и они могут оставаться устойчивыми на любой глубине, какой захотят! Вы когда-нибудь задумывались, как они это делают?

Подводные лодки построены со специальными цистернами, называемыми балластными цистернами. Когда подводная лодка находится на поверхности, эти резервуары заполнены воздухом, поэтому средняя плотность подводной лодки меньше плотности воды.

Если подводной лодке нужно нырнуть, моряки заливают резервуары водой из океана. Поскольку вода намного плотнее воздуха, это увеличивает среднюю плотность подводной лодки. Как только плотность субмарины превышает плотность воды, субмарина тонет.

Так что же мешает подводной лодке полностью погрузиться на дно океана? Когда переводник достигает нужной глубины, его плотность регулируется путем изменения количества воздуха или воды во вторичных баках, называемых баками дифферента. Когда в этих резервуарах есть правильный баланс воздуха и воды, средняя плотность подводной лодки равна плотности окружающей воды, поэтому она не будет ни плавать, ни тонуть.

Попробуйте это с пластиковой бутылкой для питья в раковине или ванне. Если бутылка пуста (наполнена воздухом), она будет плавать по поверхности. Если наполнить бутылку водой, ее плотность увеличится, и она утонет. Сможете ли вы вычислить, сколько воды должно быть в бутылке, чтобы ваша «подводная лодка» оставалась на постоянной глубине в воде?

Военно-морской флот должен отслеживать соленость морской воды (сколько в ней соли), потому что соль делает воду более плотной. Изменение плотности воды может привести к неожиданному взлету или падению подводной лодки.

Попробуйте опустить подводную лодку из бутылки в раковину, полную соленой воды. Нужно ли вам налить в бутылку больше пресной воды, чтобы она оставалась на постоянной глубине, чем когда в раковине была свежая вода? Этот тест помогает вам увидеть более высокую плотность морской воды, но настоящая подводная лодка не должна добавлять пресную воду в балластные цистерны — она ​​просто наполняется соленой водой более высокой плотности.

Ученые открывают новое состояние материи: жидкое стекло, Science News

Группа ученых из Германии и Нидерландов использовала технологию, называемую конфокальной микроскопией, для открытия нового состояния вещества, жидкого стекла, скрытого внутри таинственных превращений, которые происходят между жидким и твердым состояниями стекла.

«Суспензии коллоидных частиц широко распространены в природе и технологиях и интенсивно изучаются более века», — сказал соавтор исследования профессор Андреас Зумбуш с химического факультета Констанцкого университета. «Когда плотность таких суспензий увеличивается до высоких объемных долей, часто их структурная динамика останавливается в неупорядоченном, стеклообразном состоянии, прежде чем они смогут сформировать упорядоченную структуру».

Также читайте | Защитный иммунитет против нового коронавируса может сохраняться более восьми месяцев: исследование

Он также пояснил, что до сих пор такие эксперименты проводились с использованием сферических коллоидов.Однако повышенный интерес к синтетическим коллоидам как к строительным материалам привел к «разработке множества новых методов синтеза коллоидных частиц с определенной геометрией и взаимодействиями».

В своем исследовании ученые сосредоточили свое внимание на эллипсоидных полиметилметакрилатных коллоидах. «Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию, в отличие от сферических частиц, что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — пояснил он.

С помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии исследователи зафиксировали временное развитие трехмерных положений и ориентации почти 6000 эллипсоидальных частиц. «При определенных плотностях частиц ориентационное движение замораживается, в то время как поступательное движение сохраняется, что приводит к образованию стекловидных состояний, в которых частицы сгруппированы, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией», — сказал Зумбуш.

Также читайте | Тропические леса Амазонки исчезнут к 2064 году, по прогнозам нового исследования

«То, что мы назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции», — пояснил он.«Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики».

В результате команда заметила регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение, взаимодействующие друг с другом.

«Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет», — сказал соавтор исследования профессор Маттиас Фукс, исследователь кафедры физики Университета Констанца.«Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, варьирующихся от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических)».

«Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств».

Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Как работает жидкостный стеклянный термометр?

Эта статья, в частности, дает ответы на следующие вопросы:

• Как работают жидкостные термометры?
• Какими свойствами должны обладать термометрические жидкости?
• Почему в настоящее время ртуть почти не используется в качестве жидкости для термометров?
• Какие жидкости в основном используются сегодня?

Принцип действия

Жидкостные стеклянные термометры основаны на принципе теплового расширения веществ. Жидкость в стеклянной трубке (называемой капилляром ) расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Затем с помощью калиброванной шкалы можно определить соответствующую температуру, которая привела к соответствующему тепловому расширению. Такие термометры еще называют капиллярными термометрами .

Рисунок: Принцип измерения температуры жидкостным стеклянным термометром

В жидкостных стеклянных термометрах тепловое расширение жидкостей используется для измерения температуры!

Термометрические жидкости

Жидкости, используемые в таких термометрах, должны обладать определенными свойствами, чтобы быть пригодными для использования.Например, они не должны замерзать при низких температурах, поэтому вода, например, не подходит. Жидкости также должны иметь достаточно высокую температуру кипения, чтобы они не испарялись при высоких температурах. Кроме того, жидкость должна расширяться равномерно с температурой в используемом диапазоне измерения. В противном случае потребуется неравномерное деление шкалы на градуснике. Также по этой причине вода не подходит, поскольку вода расширяется неравномерно из-за аномалии плотности .

Однако жидкости, которые обладают всеми необходимыми свойствами и поэтому подходят для использования в жидкостных стеклянных термометрах, также называются термометрическими жидкостями . Раньше использовалась высокотоксичная ртуть с температурой затвердевания -39 ° C и температурой кипения 357 ° C. В настоящее время вместо ртути используется этанол (спирт) синего или красного цвета с температурой плавления -115 ° C и температурой кипения 78 ° C. В этом температурном диапазоне можно хорошо справиться с повседневными температурами в диапазоне от -20 ° C до +50 ° C.

Измерительная чувствительность

Чувствительность измерения жидкостных стеклянных термометров увеличивается с увеличением количества жидкости в термометре. Чем больше жидкости, тем больше жидкости будет расширяться и подниматься в стеклянной трубке. По этой причине жидкостные термометры имеют резервуар для увеличения количества жидкости в термометре. Однако слишком много жидкости приведет к тому, что термометр будет очень медленно реагировать на изменения температуры, так как нагрев жидкости займет больше времени, а жидкости потребуется больше времени, чтобы адаптироваться к отображаемой наружной температуре.

Примечание

Ртуть использовалась / используется не только из-за широкого диапазона температур (теоретически применимый от -39 ° C до 357 ° C), но и потому, что ртуть почти не смачивает стеклянную трубку. Таким образом, капиллярность ниже, и температура может отображаться и считываться более точно.

Плотность

— Раковина и поплавок для жидкостей | Глава 3: Плотность

Ключевые понятия

• Поскольку плотность является характеристическим свойством вещества, каждая жидкость имеет свою характеристическую плотность.
• Плотность жидкости определяет, будет ли она плавать или тонуть в другой жидкости.
• Жидкость будет плавать, если она менее плотная, чем жидкость, в которую она помещена.
• Жидкость тонет, если она более плотная, чем жидкость, в которую она помещена.

Резюме

Учащиеся увидят три бытовых жидкости, сложенные друг на друга, и придут к выводу, что их плотность должна быть разной. Они предсказывают относительную плотность жидкостей, а затем измеряют их объем и массу, чтобы увидеть, совпадают ли их расчеты с их наблюдениями и прогнозами.

Цель

Учащиеся смогут определить, будет ли жидкость тонуть или плавать в воде, сравнив ее плотность с плотностью воды.

Оценка

Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному каждому учащемуся, если это указано в упражнении. Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ваши ученики носите правильно подогнанные очки. При использовании изопропилового спирта прочтите и соблюдайте все предупреждения на этикетке.Изопропиловый спирт легко воспламеняется. Держите его подальше от источников огня или искр.

Материалы для каждой группы

• Остаток
• Изопропиловый спирт, 70% или выше
• Вода
• Цилиндр градуированный
• 2 одинаковых высоких прозрачных пластиковых стакана
• 2 чайные свечи

Материалы для демонстрации

• Остаток
• Изопропиловый спирт, 70% или выше
• Вода
• Цилиндр градуированный
• 2 одинаковых высоких прозрачных пластиковых стакана
• 2 чайные свечи

Заметки о материалах

Изопропиловый спирт

Демонстрации и упражнения лучше всего работают с 91% раствором изопропилового спирта, который доступен во многих продуктовых магазинах и аптеках.Если вы не можете найти 91% раствор, подойдет 70%, но ваша свеча может в нем не утонуть. Если это произойдет, не проводите демонстрацию. Хотя раствор изопропилового спирта состоит из 91% спирта и 9% воды, вы можете не обращать внимания на небольшое количество воды для целей этого урока.

Остаток

Простые весы — это все, что требуется для второй демонстрации. Один из самых дешевых — это весы для начальной школы Delta Education (21 дюйм), продукт № WW020-0452 (21 дюйм). Учащиеся могут использовать меньшую версию тех же весов, Delta Education, Primary Balance (12 дюймов), продукт № WW020-0452.

.