泡花堿結(jié)構(gòu)對(duì)其化學(xué)性質(zhì)的影響
水解反應(yīng)泡花堿屬?gòu)?qiáng)堿弱酸性的鹽 ,水解產(chǎn)物多硅酸又較難電離 ,所以水解反應(yīng)較強(qiáng)烈 ,在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)低模數(shù)容易水解 ,而濃度高時(shí)卻不利于水解反應(yīng)的發(fā)生 ,這是因?yàn)榈湍?shù)泡花堿相應(yīng) Na2 O含量較高 ,在水溶液中硅酸根離子易溶解出來(lái)與水發(fā)生水解反應(yīng)。反應(yīng)式如下: Na2O nSiO2 + y H2O 2NaOH+ n SiO2 (y - 1) H2O〔2〕
而溶液濃度較高 時(shí) ,溶液中的 NaOH含量較高 ,與水解所生成的硅酸起作用 ,生成新的硅酸鈉 ,因此濃度高時(shí)硅酸鈉水 解幾乎被抑制。 在生產(chǎn)低模數(shù)時(shí) ,塊狀的“堿性”硅酸鈉 ,能吸收空氣中的水蒸汽及 CO2 生成白色的碳酸鹽膜 ,蒙在泡花堿表面 ,使其失去透明性。模數(shù)越低 ,吸收空氣中水份水解程度越快 ,碳酸化程度也越快 ,所以低模數(shù)不能在潮濕空氣中長(zhǎng)期放置。 高模數(shù)泡花堿一般長(zhǎng)期暴露在空氣中不會(huì)發(fā)生變化。
固體泡花堿是一種晶體 ,但它不同于象 NaCl、 NaF、 MgO等晶格間是以離子鍵相結(jié)合的離子晶體 ; 也不同于象金鋼石、SiO2、SiC等質(zhì)點(diǎn)間是以共價(jià)鍵相結(jié)合的分子晶體。 這與它的特性分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。硅氧正四面體的不同排列方式可以形成不同的空間結(jié)構(gòu)，如鏈狀、環(huán)狀、空間網(wǎng)格狀 ,這種鏈上或 環(huán)上的正四機(jī)體是以Si—O共價(jià)鍵的形式相連接的 ,而鍵與鍵 ,環(huán)與環(huán),層與層之間是鈉離子以離子鍵的形式相連接。
泡花堿晶格間的鍵既有離子鍵又有共價(jià)鍵 ,所以固體硅酸鈉既不是離子晶體 ,也不是原子晶體, 是一種既包括離子鍵 ,又包括共價(jià)鍵的混合型晶體。眾所周知 ,原子晶體具有較高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)及硬度 ,離子晶體次之 ,混合鍵型晶體性質(zhì)介于兩者之間 ,這就是固體硅酸鈉比一般的離子晶體熔、沸點(diǎn)高 ,又比象金鋼石、石英等一類原子晶體熔、沸點(diǎn)及硬度低的緣故。
