硅酸水解方程式,配制硅酸钠溶液时要加什么抑制水解
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解决时间 2021-08-20 08:40
- 提问者网友：情歌越听越心酸
- 2021-08-19 16:57
硅酸水解方程式,配制硅酸钠溶液时要加什么抑制水解
最佳答案
- 五星知识达人网友：轻雾山林
- 2021-08-19 17:54
配制硅酸钠溶液时要加NaOH抑制水解。原因如下：
硅酸根离子在水溶液中存在水解平衡：
SiO32- + 2H2O ? H2SiO3 + 2OH-
其实，这个方程式是一个最简式，SiO32-在水溶液中实际存在的状态如下图，是链状的。
由于Si-O-的结构带电荷，所以在水溶液中容易溶剂化，使得整个分子的链条溶解在水中。一旦硅酸根发生了水解，就形成了Si-O-H(硅醇)的结构，这样的结构是可以和与之靠近的其他硅醇结构发生缩合的Si-O-H + H-O-Si = Si-O-Si +H2O
水解产生的硅醇结构越多，就越容易形成Si-O-Si这样的结构，使得分子的链内和链间的交联越来越多，分子越来越大，但亲水的Si-O-基团越来越少，使得分子变得难溶于水，从而析出形成硅酸的凝胶。(也因为链间的交联，使得硅酸凝胶具有弹性)
硅酸凝胶的结构
当我们需要硅酸钠的溶液而不是硅酸凝胶的时候，我们就要加碱提高溶液的pH，使硅酸根的水解平衡向左移动，尽可能保持Si-O-基团的存在，而避免硅醇基团的产生，以保持其溶解度并避免交联，结果从宏观上说，就是避免其形成硅酸凝胶。
showImg(http://b.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/1c950a7b02087bf4dbd628b8fad3572c11dfcfad.jpg);
硅酸根离子在水溶液中存在水解平衡：
SiO32- + 2H2O ? H2SiO3 + 2OH-
其实，这个方程式是一个最简式，SiO32-在水溶液中实际存在的状态如下图，是链状的。
由于Si-O-的结构带电荷，所以在水溶液中容易溶剂化，使得整个分子的链条溶解在水中。一旦硅酸根发生了水解，就形成了Si-O-H(硅醇)的结构，这样的结构是可以和与之靠近的其他硅醇结构发生缩合的Si-O-H + H-O-Si = Si-O-Si +H2O
水解产生的硅醇结构越多，就越容易形成Si-O-Si这样的结构，使得分子的链内和链间的交联越来越多，分子越来越大，但亲水的Si-O-基团越来越少，使得分子变得难溶于水，从而析出形成硅酸的凝胶。(也因为链间的交联，使得硅酸凝胶具有弹性)
硅酸凝胶的结构
当我们需要硅酸钠的溶液而不是硅酸凝胶的时候，我们就要加碱提高溶液的pH，使硅酸根的水解平衡向左移动，尽可能保持Si-O-基团的存在，而避免硅醇基团的产生，以保持其溶解度并避免交联，结果从宏观上说，就是避免其形成硅酸凝胶。
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