Кремниевые Кислоты

, соед. Общей ф-лы nSiO23mН 2 О. Известны. Ортокремниевая к-та H4SiO4 (плотн. Аморфной 2,1-2,3 г/см , о др. Св-вах см. Табл.), мстакремниевая H2SiO3, пирокремниевая H6Si2O7, дикремниевые H2Si2O5 и H10Si2O9 (р-римость в воде при 20 °С 2,9310-4 моль/л) и поликремниевые к-ты. К. К.-слабые к-ты. Для H2SiO3 К 1 =(2-3).10-10, К 2=10-11-10-13. Для H4SiO4 К 1=2-10-10, К 2=К 3=K4=2.10-12. Р-ры К. К. Могут быть получены. Р-рением аморфного SiO2 в воде. Из р-ров силикатов щелочных металлов взаимод. С к-тами, ионным обменом или электродиализом. Гидролизом соед. Кремния (напр., хлорсиланов). Поликонденсацией одних К. К. До других и т. Д. В равновесном р-ре аморфного SiO2 находятся мономерные формы К. К., в осн. H4SiO4. Ортокремниевая к-та стабильна при комнатной т-ре, если концентрация SiO2 в р-ре составляет менее ~0,01% по массе (т.

Е. Не превышает р-римость твердой фазы аморфного кремнезема). Переход H4SiO4 в р-р можно представить схемой. (SiO2)x+2Н 2 ОDH4SiO4+(SiO2)x-1 В процессе образования К. К. Вначале получают неустойчивый истинный р-р H4SiO4. Эта к-та в дальнейшем, благодаря наличию реакционноспособных силанольных групп SiOH, вступает в поликонденсацию, первая стадия к-рой 2H4SiO4:(HO)3SiOSi(OH)3+Н 2 О. В результате поликонденсации могут образовываться разнообразные поликремниевые к-ты с линейной, разветвленной, смешанной структурой. К продуктам поликонденсации К. К. Относятся гидрозоль (коллоидный кремнезем) и гидрогели кремнезема, силикагели (силикаксерогели) и др. Поликремниевые к-ты имеют изоэлектрич. Точку в интервале рН 2,0-3,0. Скорость поликонденсации минимальна при рН ~ 2-3, причем в области рН<2 р-ция ускоряется протонами, а при рН>2 - ионами ОН -.

Поликонденсация в кислой среде протекает по донорно-акцепторному механизму с образованием переходного комплекса, в к-ром атом Si временно приобретает координац. Число 6 (вместо 4). Устойчивость золя К. К. Зависит от концентрации К. К., т-ры, рН и др. Со временем золь теряет устойчивость и переходит в гель (при рН>7,5 гидрозоль термодинамически устойчив к коагуляции). Скорость гелеобразования максимальна при рН 5,5-6,0. Подбирая соответствующие условия и применяя спец. Добавки (стабилизаторы), удается получить устойчивые высококонцeнтрир. Золи. Гидрозоли кремнезема-связующие материалы и наполнители в керамич. Изделиях, покрытиях, в формах для литья. Универсальные носители катализаторов и светочувствит. Слоев в фотоматериалах.

Сырье для получения адсорбентов, кварцевого стекла. Поглотители паров и газов в пром. Аппаратах. Фильтры для очистки воды и минер, масел. Лит. Получение и применение гидрозолей кремнезема, под ред. Ю. Г. Фролова, М., 1979 (Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева, в. 107). Айлер Р., Химия кремнезема, ч. 1-2, пер. С англ., М., 1982. В. Б. Соколов..