酸性介质对硅酸聚合胶凝的影响

第51卷第2期�2005年4月武汉大学学报(理学版)J.WuhanUniv.(Nat.Sci.Ed.)Vol.51No.2�Apr.2005,177~180��收稿日期:2004�07�01����基金项目:北京市自然科学基金资助项目(2042018)作者简介:许韵华(1963�),女,高工,现从事材料化学研究.�E�mail:yhxu@science.njtu.edu.cn.文章编号:1671�8836(2005)02�0177�04酸性介质对硅酸聚合胶凝的影响许韵华,杨玉国,王永生,尹承龙(北京交通大学理学院,北京100044)��摘�要:对在不同酸性介质中的硅酸聚合胶凝曲线进行了研究,获得了有酸性介质存在时,不同pH值条件下硅酸的形态分布及转化特征.结果表明:在中性或弱酸性条件下、乙酸存在时,硅酸的聚合胶凝时间较其他酸性介质存在时有所延长,并证实了乙酸的存在能有效地减缓硅酸溶液中聚硅酸的生长速度.关�键�词:硅酸聚合;乙酸;形态分布与转化中图分类号:X703.1���文献标识码:A��聚硅酸是以水玻璃为主要原料,采用各种聚合剂(如强酸、弱酸或强酸弱碱盐等)处理得到的.由于聚硅酸具有絮凝效果好、原料价格低廉、对人体无副作用等特点,目前已成为水处理过程中较为常用的絮凝剂.自20世纪30年代后期Baylis首先提出了水玻璃经酸中和之后形成的聚硅酸具有絮凝作用以来[1],人们对聚硅酸的研究一直在不断地进行.文献[1~4]对于硅酸的自聚合作用均作了较为详细的研究,并提出了明确的聚合理论和胶凝机理.但是由于聚硅酸容易胶凝,无法长期稳定存放,从而阻碍了其商业化应用.因此,如何长期稳定存放是聚硅酸应用的重要问题之一.另外,硅酸在水溶液中的存在形态,是硅酸聚合程度的表征,而研究其形态特征对深入了解硅酸聚合胶凝的特征具有极其重要的意义.对不同体系的聚硅酸形态及其转化规律进行研究,也有助于进一步了解乙酸对聚硅酸的缓凝效应.本文就酸性介质对硅酸聚合的阻聚作用进行了研究,发现在中性和弱酸性条件下,向硅酸中加入乙酸,可使其聚合受到一定的抑制,从而达到延缓其胶凝时间,使硅酸溶液能够稳定存放的目的.1�实验部分1.1�试剂及仪器硅酸钠(Na2SiO3�9H2O,分析纯),分别配制成1%,2%及0.15mol�L-1的溶液;酸化剂:硫酸、盐酸和乙酸,均为分析纯;比色液:首先在800mL蒸馏水