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背景及（jí）概述
西安水玻璃矽酸鈉又名偏矽酸鈉，俗名水玻璃或（huò）泡（pào）花堿（jiǎn）。Na2SiO3＝122.06，常為玻璃態，也可（kě）為單斜晶（jīng）體。相對（duì）密度2.40，熔點1088℃，折光率(玻)1.520(25℃)。溶於水，在（zài）熱（rè）水中分解，析出矽膠。工業品組（zǔ）成複雜，常表示為xNa2O·ySiO2，有吸濕性，為無色、青綠色（sè）、棕色固體或粘稠液體（tǐ），其物理性質隨氧化鈉與（yǔ）二氧化矽的比例而不同，水溶液呈（chéng）強堿性。二矽酸鈉(Na2Si2O5)，熔點874℃。矽酸鈉九水合物為無色斜方晶體，在空氣中風化，熔點40～48℃，加熱至100℃時失去六分子（zǐ）水。由矽石、純堿與粉狀煤（méi）共熔，冷卻後粉（fěn）碎（suì），用水萃取、濃縮而製得，或由矽（guī）石與燒堿共（gòng）熔而得。用作肥皂填充劑、粘合劑，用於製矽膠、矽鋁凝膠和人造鈉沸石等。
西（xī）安（ān）水玻璃矽（guī）酸鈉溶液呈無色透（tòu）明、黃綠色、青灰色、或微紅色，無色透（tòu）明的液體質量.好。矽（guī）酸鈉溶液中含有的雜（zá）質如Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３等對其透明度及（jí）物（wù）理（lǐ）化學性能均有影響。水玻（bō）璃的性（xìng）能（néng）參（cān）數包括模數ｎ（氧化矽與氧（yǎng）化鈉的（de）摩爾比），密度Ｄ（或波美度°Ｂé）和粘度（dù）μ等（děng）。用水（shuǐ）玻璃溶液（yè）作黏合劑時，其粘度與密度和模數（shù）有關。密（mì）度相同時，模數（shù）越大粘度越大。模數（shù）相同時，密度越大粘度越大。模數越大的水玻（bō）璃溶液（yè）隨密（mì）度增大粘度（dù）增大越（yuè）快，這是（shì）因為模數越高，膠（jiāo）態二氧（yǎng）化矽的含量也越高，水（shuǐ）玻璃溶液的膠體性質就越強。此外（wài），水玻璃溶液的粘度隨溫度升高（gāo）而降低。
化學性質
1）水解水玻璃是一種強（qiáng）堿弱（ruò）酸鹽，與水反應發生水解生成氫氧化鈉，從而使水玻璃溶液呈堿性。水玻璃（lí）溶液（yè）是膠體溶液，其膠粒帶負電（diàn）。
2）與酸的反應水（shuǐ）玻璃溶（róng）液顯堿（jiǎn）性，所以（yǐ）它能與無（wú）機酸（suān）和有機酸發生反應。反應（yīng）結果是二氧化矽溶膠以凝膠體沉（chén）澱（diàn）析出。水玻（bō）璃（lí）溶液與鹽（yán）酸的反應式如下
3）與堿的反應：1）與堿金屬離子反應隻是提高其堿（jiǎn）度（dù），使模（mó）數下降，不會影響水玻璃膠體溶液的穩定性。2）與堿土金屬離（lí）子反應會發生絮凝，生成白色凝膠沉澱，水玻璃（lí）溶液與氫氧化鋇反應式如下
.終生成的水合矽酸鋇是凝膠體。同樣，與其他堿土金屬離子如Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋會發生類似的反應。
4）液體水玻璃的硬（yìng）化液體水玻璃與（yǔ）空氣中的二氧化碳反應，生成無定形（xíng）矽酸（suān），逐漸幹燥而硬化（huà），與石灰的（de）凝（níng）結硬化類似
這個反應過程很慢（màn），因此液體水玻璃要密封（fēng）保存。在使用（yòng）中經常采（cǎi）用加熱或者（zhě）加入氟矽酸鈉的方法來（lái）加快（kuài）硬（yìng）化，氟矽酸鈉適宜的用量為水玻璃質量的12％～15％。硬化速度還與模（mó）數和密（mì）度有關。模數越大，矽膠（jiāo）越易析出，硬化越快；密度越（yuè）小，粘度越小，硬化越快。硬化速（sù）度還與環境溫度和（hé）濕度有關（guān），溫度（dù）越高，濕度越小，硬化越快。
矽酸鈉是（shì）無機矽化合物中發展.廣泛的產品，應用（yòng）已有100多年曆史，應用範（fàn）圍幾乎滲透到國民經濟的各個部門。矽酸鈉是製皂工業中（zhōng）.有價值的（de）填料，將矽（guī）酸鈉摻入到洗衣皂中可緩衝洗衣皂的堿性，減少（shǎo）洗衣皂在水中的損耗，並（bìng）可增強洗滌能力和防止肥皂酸敗；矽酸（suān）鈉在合（hé）成洗滌劑中（zhōng）起助洗、防腐、穩定泡沫的作用；可用（yòng）作造紙的填料；用於製造（zào）矽凝膠、矽膠；用作鑄造工業中粘結劑，粘接砂和黏土，製作（zuò）成人們需要的各種各樣的鑄（zhù）型和型芯；水玻璃塗在金（jīn）屬表麵會形成堿金屬矽酸鹽及二氧（yǎng）化矽凝膠薄膜，使金屬免受外界酸、堿等的腐蝕；用作粘結劑來粘結玻璃、陶瓷、石棉（mián）、木材、膠合板等；用於（yú）製造耐火材料、白炭黑、耐酸（suān）水泥；在紡織工業用作漿（jiāng）料、浸漬劑，在紡織物染色和壓花紋（wén）時用作固染劑和媒染劑，以及用於絲綢織物加重；在皮（pí）革生產中加入水玻璃，它的分散（sàn）的膠體二氧化矽用於（yú）生（shēng）產軟皮革；在食品工業可用於保存蛋類（lèi），防止微生物進入蛋殼空隙造成變（biàn）質；在製糖工業，水玻璃可（kě）以脫（tuō）除糖液中的色（sè）素和（hé）樹脂質；此外矽酸鈉在醫學繃帶、蓄電（diàn）池（chí）製造、電焊條製造、煉鋼等行業都（dōu）有重要（yào）的用途。
1. 矽酸鈉單獨用作（zuò）緩蝕（shí）劑（jì）
1）矽酸鈉在冷鐵防鏽中的應用：將模數為（wéi）2.0～2.8(.好為2.4)的矽酸鈉，用水稀釋充分攪（jiǎo）拌後靜置（zhì），保留上層清液作為防鏽液。將除鏽去汙後的（de）冷鐵浸泡（pào）在（zài）上述溶液中，取（qǔ）出後使多餘的溶液自動流下，自（zì）然幹燥（zào）即可。處理後的（de）冷鐵可在普通室內保存1～2個月而不（bú）生鏽，在此期間可以隨意使用。
2）矽（guī）酸鈉為主的堿（jiǎn）性（xìng）清洗液：采（cǎi）用以矽酸鈉為主（zhǔ）要緩蝕劑的堿性清洗液對鐵器文物（wù）的脫鹽清洗效果較好。矽酸鹽與（yǔ）鐵表（biǎo）麵的氧化物發生反應，生成部分Fe2O3、Fe2SiO4和Fe7SiO10，這些新生成的物質具有較強的抗腐蝕能力。
3）矽酸鈉對鋁合金的緩蝕作用：矽酸鈉主要通過促進鋁合金的鈍化或在（zài）其表麵形成轉化膜，抑製鋁合金的點蝕，進而減少裂紋源（yuán）的產（chǎn）生，提（tí）高鋁合金在氯化鈉溶液中抗點蝕的（de）能力及腐蝕疲勞壽命而起到緩蝕作用，是一種陽極型緩蝕劑。同時矽酸（suān）鈉的濃度對（duì）鋁合金的（de）緩蝕作用有很大的影響，當添加0.20mg/g的矽酸鈉時，鋁合金在3.5%NaCl溶液中具有較好的緩蝕（shí）作用（yòng）。
4）矽酸鈉被膜緩蝕劑：當藥劑溶於（yú）水後，矽酸鈉被膜緩（huǎn）蝕劑中對金屬表麵有強親和力的成分會在金屬表（biǎo）麵形成一（yī）層細密、堅韌的矽鐵穩定膜，使金屬與腐蝕環境隔絕（jué）開來，從而可有效地防止金（jīn）屬（shǔ）腐蝕。另外，所形成的膠（jiāo）態負離子吸附（fù）水中帶正電（diàn）的離子構成（chéng）固定層，並向外擴散構成擴散層（céng），兩界麵處產生的動電位使包圍在擴散層（céng）中的難溶物質過飽和度加大，不易形成晶核，從而抑製了結垢的可能。矽酸鈉被膜緩蝕劑的使用效果與（yǔ）藥劑濃度（dù）、水溫（wēn）、水質、水流速度、材（cái）質等因素有關。
2.矽酸鈉（nà）複配緩蝕（shí）劑
盡管如（rú）此，矽酸鈉作為緩蝕劑單獨使用有一（yī）定的缺陷，它成膜慢，所形成的膜有孔隙，易形成矽垢（gòu），所以它與其它物質複配使用已成為一種發展趨勢。3.1 1）Njff-Ⅱ緩蝕劑：Njff-Ⅱ緩蝕劑由矽酸鈉、鉬酸鹽、有（yǒu）機（jī）胺複配而成，是主要控製陽極反應的混合抑製型緩蝕劑。加量0.2%時，在（zài）鹽水鑽（zuàn）井（jǐng）液濾液中對G105鋼試片80℃動態（tài）腐蝕的（de）緩蝕率達88.19%。Njff-Ⅱ緩蝕劑目前已在江蘇油（yóu）田廣泛應用。根據現場（chǎng）反饋的信息，使用（yòng）該緩蝕劑後，鑽杆、鑽（zuàn）具的更換周期明顯延長。
2）一種銅的緩蝕劑：以矽酸鈉為主，與聚（jù）環氧琥珀酸(PESA)、苯駢三唑(BTA)、Zn2+複配（pèi）使用的（de）緩（huǎn）蝕劑當其構成配比為60∶40∶1∶8時，顯示出較好的協同效（xiào）應，此時對銅的緩蝕效果好。該複合水處理劑是以抑製陽極腐蝕為主的緩蝕劑，從（cóng）環境保護、可持續發展（zhǎn）的角度（dù）進行研究具有重要（yào）意義。
3）用（yòng）於天然海水中的..緩蝕劑：腐蝕介質取自青島（dǎo）魯迅公園的天然海水，鹽度是32%，實驗過程（chéng）中，海水定期更新。將矽酸鈉、硫酸鋅、葡萄糖酸鈣、烷（wán）基多糖苷和（hé）鎢酸鈉按一定比例置於容器中，攪拌均（jun1）勻所得的緩蝕劑是一種適用於天然海（hǎi）水中碳鋼的低毒、..複合（hé）緩蝕劑。實（shí）驗數據表明，未預膜時緩蝕劑的臨界濃度是280mg/L，此時對碳鋼的緩蝕率（lǜ）為93.8%，並且試樣表麵光亮如初，沒有局部腐蝕；預膜後緩蝕劑的臨界濃度降（jiàng）為210mg/L，此時對碳鋼的緩蝕率為93.1%。
4）碳鋼-銅複合（hé）體係緩（huǎn）蝕劑（jì）：以矽酸鈉為主，與聚天冬氨酸（suān）、苯駢三（sān）唑、鉬酸鈉（nà）的複配緩蝕劑是以抑製陽（yáng）極腐蝕為主的複合型緩（huǎn）蝕劑（jì），對碳鋼-銅（tóng）複（fù）合體係有很好的緩（huǎn）蝕效果。在緩蝕劑（jì）總濃度為50.5mg/L，其配比為60∶20∶1∶20時，其緩蝕（shí）效果.佳。
5）高（gāo）Cl-濃度環境中的複配緩蝕劑：矽酸鈉與鉬酸鈉（nà）複配後，緩蝕劑毒性降（jiàng）低（dī）。矽酸鈉形成的（de）沉澱膜彌補了鉬酸鈉形成的（de）鈍化膜的缺陷，從而在材料表麵形成完整致密的保護膜層，阻止腐蝕的發生和進行。在高Cl-濃度環境中，此緩蝕劑仍能有效地阻止Cl-通過膜層向金屬表麵的遷移，抑製金屬的腐蝕。
6）鋁-矽聯合緩蝕劑鋁-矽聯合緩蝕劑：由預膜液和封（fēng）閉液組成。用鋁係複合緩蝕劑（jì）對（duì）水中碳鋼預膜後，轉入含矽酸鈉的水中進行封閉處理，在原來氫氧化鋁（lǚ）膜上又沉積上相當的二氧化矽，自（zì）動修補了（le）膜的缺陷，進一步提高了鋁緩蝕膜（mó）的耐蝕性能。鋁-矽聯合（hé）緩蝕劑不僅在淡水中具有好的緩蝕效（xiào）果，而且在（zài）海（hǎi）水中、在溫度較高的鹽水中同（tóng）樣（yàng）具有較好的緩蝕效果。
7）鹽酸介質中鋁（lǚ）合金複合（hé）緩蝕劑：由鉬酸銨（ǎn）、矽酸（suān）鈉和（hé）鎢洛托品以一定比例複合而成的緩蝕劑是冷軋鋁板在1mol/LHCl中的非磷、非（fēi）鉻..複合（hé）型（xíng）緩（huǎn）蝕（shí）劑。當其（qí）總濃度（dù）為10.6mg/L，其中鉬酸銨、鎢洛托品和矽酸鈉的.佳複合比為2.375∶468.750∶1.000時，緩蝕率達到99.91%。另外（wài）還有（yǒu）很多關於利用矽酸鈉與其他（tā）物質複配製（zhì）成不同功能的緩蝕劑（jì）。
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