Чаша воде

Течно стакло је концентровани раствор натријум метасиликата На2СиО3 (користи се и калијумова со). Припрема се растварањем силицијум диоксида (као што је песак) у раствору натријум хидроксида: 

Чаша воде у ствари, то је мешавина соли разних силицијумских киселина са различитим степеном полимеризације. Користи се као импрегнација (на пример, за заштиту зидова од влаге, као противпожарна заштита), компонента китова и заптивача, за производњу силиконских материјала, а такође и као додатак храни за спречавање згрушавања (Е 550). Комерцијално доступно течно стакло може се користити за неколико спектакуларних експеримената (пошто је густа, сирупаста течност, користи се разблажено водом 1:1).

У првом експерименту ћемо исталожити смешу силицијумских киселина. За спровођење теста користићемо следећа раствора: течно стакло и амонијум хлорид НХ.₄Цл и индикаторски папир за проверу реакције (слика 1).

Хемија – део течног стакла 1 – МТ

Течно стакло, као со слабе киселине и јаке базе у воденом раствору, у великој мери је хидролизовано и алкално (слика 2). Сипајте раствор амонијум хлорида (слика 3) у чашу са раствором течног стакла и промешајте садржај (слика 4). Након неког времена формира се желатинаста маса (слика 5), која је мешавина силицијумске киселине:

(заправо СиО₂?нГн₂О ТОМЕ ? формирају се силицијумске киселине са различитим степеном хидратације).

Механизам реакције у чаши, представљен горњом сумарном једначином, је следећи:

а) натријум метасиликат у раствору се дисоцира и подвргава хидролизи:

б) амонијум јони реагују са хидроксидним јонима:

Како се хидроксилни јони троше у реакцији б), равнотежа реакције а) се помера удесно и, као резултат, преципитирају силицијумске киселине.

У другом експерименту узгајамо "хемијске биљке". Да бисте спровели експеримент, биће вам потребна следећа решења: течно стакло и соли метала? гвожђе (ИИИ), гвожђе (ИИ), бакар (ИИ), калцијум, калај (ИИ), хром (ИИИ), манган (ИИ).

Хемија – део течног стакла 2 – МТ

Започнимо експеримент додавањем неколико кристала соли гвожђа (ИИИ) хлорида ФеЦл у епрувету.₃ и раствор течног стакла (слика 6). После неког времена биљке постају смеђе? (фотографија 7, 8, 9), од нерастворног гвожђа (ИИИ) метасиликата:

Такође, соли других метала вам омогућавају да добијете ефикасне резултате:

• бакар(ИИ)? фотографија 10
• хром (ИИИ)? фотографија 11
• гвожђе(ИИ)? фотографија 12
• калцијум? фотографија 13
• манган(ИИ)? фотографија 14
• олово(ИИ)? фотографија 15

Механизам процеса који се одвијају заснива се на феномену осмозе, односно продирању малих честица кроз поре полупропусних мембрана. Наслаге нерастворљивих металних силиката формирају се као танак слој на површини соли која се додаје у епрувету. Молекули воде продиру у поре настале мембране, узрокујући растварање соли метала испод. Добијени раствор гура филм док не пукне. Након изливања раствора соли метала, да ли се преципитат силиката поново таложи? циклус се понавља и хемијско постројење? повећава.

Ако у једну посуду ставимо мешавину кристала соли разних метала и залијемо је раствором течног стакла, можемо ли да развијемо целу „хемијску башту“? (фотографија 16, 17, 18).

Слике