Ein Glas Wasser

Flüssigglas ist eine konzentrierte Lösung von Natriummetasilikat Na2SiO3 (es wird auch Kaliumsalz verwendet). Es wird durch Auflösen von Kieselsäure (wie Sand) in einer Natriumhydroxidlösung hergestellt: 

Ein Glas Wasser tatsächlich handelt es sich um ein Gemisch aus Salzen verschiedener Kieselsäuren mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad. Es wird als Imprägnierung (z. B. zum Schutz von Wänden vor Feuchtigkeit, als Brandschutz), als Bestandteil von Spachtelmassen und Dichtstoffen, zur Herstellung von Silikonmaterialien sowie als Lebensmittelzusatzstoff zur Verhinderung von Anbackungen (E 550) verwendet. Handelsübliches Flüssigglas kann für mehrere spektakuläre Experimente verwendet werden (da es sich um eine dickflüssige, sirupartige Flüssigkeit handelt, wird es verwendet, indem es mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt wird).

Im ersten Versuch fällen wir eine Mischung von Kieselsäuren. Für den Test verwenden wir folgende Lösungen: Flüssigglas und Ammoniumchlorid NH.₄Cl und Indikatorpapier zur Kontrolle der Reaktion (Foto 1).

Chemie - Teil von Flüssigglas 1 - MT

Flüssiges Glas als Salz einer schwachen Säure und einer starken Base in wässriger Lösung wird weitgehend hydrolysiert und ist alkalisch (Foto 2). Gießen Sie die Ammoniumchloridlösung (Foto 3) in das Becherglas mit der Wasserglaslösung und rühren Sie den Inhalt um (Foto 4). Nach einiger Zeit bildet sich eine gallertartige Masse (Foto 5), die eine Mischung aus Kieselsäuren ist:

(seitens SiO₂?₂ÜBER ? Kieselsäuren mit unterschiedlichem Hydratationsgrad entstehen).

Der durch die obige zusammenfassende Gleichung dargestellte Becherreaktionsmechanismus ist wie folgt:

a) Natriummetasilikat in Lösung dissoziiert und hydrolysiert:

b) Ammoniumionen reagieren mit Hydroxidionen:

Da in Reaktion b) Hydroxylionen verbraucht werden, verschiebt sich das Gleichgewicht von Reaktion a) nach rechts und als Folge fallen Kieselsäuren aus.

Im zweiten Experiment bauen wir „Chemiepflanzen“ an. Für den Versuch werden folgende Lösungen benötigt: Flüssiges Glas und Metallsalze? Eisen (III), Eisen (II), Kupfer (II), Calcium, Zinn (II), Chrom (III), Mangan (II).

Chemie - Teil von Flüssigglas 2 - MT

Beginnen wir das Experiment, indem wir mehrere Kristalle des Eisenchlorid(III)-Salzes FeCl in ein Reagenzglas geben.₃ und eine Lösung aus flüssigem Glas (Foto 6). Nach einer Weile werden braune?Pflanzen? (Foto 7, 8, 9), aus unlöslichem Eisen(III)-Metasilikat:

Auch Salze anderer Metalle ermöglichen es Ihnen, effektive Ergebnisse zu erzielen:

• Kupfer(II)? Foto 10
• Chrom(III)? Foto 11
• Eisen(II)? Foto 12
• Kalzium? Foto 13
• Mangan(II)? Foto 14
• Zinn(II)? Foto 15

Der Mechanismus der ablaufenden Prozesse beruht auf dem Phänomen der Osmose, also dem Eindringen kleiner Partikel durch die Poren semipermeabler Membranen. Ablagerungen von unlöslichen Metallsilikaten bilden sich als dünne Schicht auf der Oberfläche des in das Reagenzglas eingebrachten Salzes. In die Poren der entstehenden Membran dringen Wassermoleküle ein, wodurch sich das darunter liegende Metallsalz auflöst. Die resultierende Lösung drückt den Film, bis er platzt. Fällt der Silikatniederschlag nach dem Ausgießen der Metallsalzlösung wieder aus? der Kreislauf wiederholt sich und die Chemiefabrik? erhöht sich.

Können wir einen ganzen „chemischen Garten“ züchten, indem wir eine Mischung aus Salzkristallen verschiedener Metalle in ein Gefäß geben und es mit einer Lösung aus flüssigem Glas gießen? (Foto 16, 17, 18).

Bilder