شیشه ای از آب

شیشه مایع محلول غلیظ سدیم متاسیلیکات Na2SiO3 است (نمک پتاسیم نیز استفاده می شود). از حل کردن سیلیس (مانند ماسه) در محلول هیدروکسید سدیم به دست می آید: 

شیشه ای از آب در واقع مخلوطی از نمک های اسیدهای سیلیسیک مختلف با درجات مختلف پلیمریزاسیون است. این ماده به عنوان اشباع (مثلاً برای محافظت از دیوارها در برابر رطوبت، به عنوان محافظ در برابر آتش)، جزء بتونه ها و درزگیرها، برای تولید مواد سیلیکونی و همچنین یک افزودنی غذایی برای جلوگیری از کیک شدن (E 550) استفاده می شود. شیشه مایع موجود در بازار را می توان برای چندین آزمایش دیدنی استفاده کرد (چون یک مایع شربتی غلیظ است، از آن رقیق شده 1:1 با آب استفاده می شود).

در آزمایش اول مخلوطی از اسیدهای سیلیسیک را رسوب خواهیم داد. برای آزمایش، ما از محلول های زیر استفاده خواهیم کرد: شیشه مایع و کلرید آمونیوم NH.₄Cl و کاغذ نشانگر برای بررسی واکنش (عکس 1).

شیمی - بخشی از شیشه مایع 1 - MT

شیشه مایع به عنوان نمک یک اسید ضعیف و یک باز قوی در یک محلول آبی تا حد زیادی هیدرولیز شده و قلیایی است (عکس 2). محلول کلرید آمونیوم (تصویر 3) را با محلول شیشه آب داخل لیوان بریزید و محتویات را هم بزنید (عکس 4). پس از مدتی، یک توده ژلاتینی تشکیل می شود (عکس 5) که مخلوطی از اسیدهای سیلیسیک است:

(در واقع SiO₂?₂اوه اسیدهای سیلیسیک با درجات مختلف هیدراتاسیون تشکیل می شوند).

مکانیسم واکنش لیوان که با معادله خلاصه فوق نشان داده شده است به شرح زیر است:

الف) متاسیلیکات سدیم در محلول تجزیه شده و تحت هیدرولیز قرار می گیرد:

ب) یون های آمونیوم با یون های هیدروکسید واکنش می دهند:

از آنجایی که یون های هیدروکسیل در واکنش ب مصرف می شود، تعادل واکنش a) به سمت راست تغییر می کند و در نتیجه اسیدهای سیلیسیک رسوب می کنند.

در آزمایش دوم، «گیاهان شیمیایی» را پرورش می دهیم. راه حل های زیر برای آزمایش مورد نیاز خواهد بود: شیشه مایع و نمک فلز؟ آهن (III)، آهن (II)، مس (II)، کلسیم، قلع (II)، کروم (III)، منگنز (II).

شیمی - بخشی از شیشه مایع 2 - MT

بیایید آزمایش را با معرفی چندین کریستال نمک کلرید آهن (III) FeCl در یک لوله آزمایش شروع کنیم.₃ و محلولی از شیشه مایع (عکس 6). پس از مدتی، قهوه ای؟گیاهان؟ (عکس 7، 8، 9)، از متاسیلیکات آهن نامحلول (III):

همچنین، نمک سایر فلزات به شما امکان می دهد نتایج موثری کسب کنید:

• مس (II)؟ عکس 10
• کروم (III)؟ عکس 11
• آهن (II)؟ عکس 12
• کلسیم؟ عکس 13
• منگنز (II) عکس 14
• قلع (II)؟ عکس 15

مکانیسم فرآیندهای در حال انجام بر اساس پدیده اسمز، یعنی نفوذ ذرات کوچک از طریق منافذ غشاهای نیمه تراوا است. رسوبات سیلیکات های فلزی نامحلول به صورت یک لایه نازک بر روی سطح نمک وارد شده به لوله آزمایش تشکیل می شود. مولکول های آب به داخل منافذ غشای حاصل نفوذ می کنند و باعث حل شدن نمک فلزی زیر آن می شوند. محلول به دست آمده فیلم را فشار می دهد تا ترکیده شود. آیا پس از ریختن محلول نمک فلز، رسوب سیلیکات مجدداً رسوب می کند؟ چرخه تکرار می شود و کارخانه شیمیایی؟ افزایش.

آیا با قرار دادن مخلوطی از کریستال‌های نمک از فلزات مختلف در یک ظرف و آبیاری آن با محلول شیشه مایع، می‌توان یک «باغ شیمیایی» کامل رشد داد؟ (عکس 16، 17، 18).

عکس