多价离子对硅酸聚合速度的影响

多价离子对硅酸聚合速度的影响‘季明德程琦料谢建鹰料�化学系�摘要本文在较广!∀一∀值范围研究了多价离子对硅酸聚合速度的影响。实验证明,硅酸聚合中的盐效应具有静电效应和化学反应两种机理。实验条件不同,两种机理所占的比例也不同。就碱土金属阳离子而言,当!#∃%时,静电效应占主导地位,而!#&∋()时,化学反应机理起主要作用,在%一∋()之间,两种机理同时并存。硅酸聚合中盐效应的机理,虽经半个世纪的研究,但至今还不十分清楚〔‘『。在研究硅酸聚合中的敖效应时(∀∗+,曾提出催化作用−“∀和桥联机理〔“〔./01∗23和/1∗243提出了第二盐效应〔‘∀.5∗∗+6和/7822492+提出了电解质增强溶胶感胶性机理〔”〔。这些机理,仅能解释部分实验事实,都有一定的局限性。本文以多价离子研究外加盐对硅酸聚合速度的影响,进一步探讨硅酸聚合中敖效应的机理。一、实验结果及处理本文采用〔%工相同的实验仪器和方法。所用试剂除单硅酸钠为化学纯外,均为分析纯。测得结果为:(二价金属阳离子对硅酸胶凝时间的影响。在不同的二价金属阳离子氯化物存在下,测定不同!#时硅酸的胶凝时间�分�,并以胶凝时间对数对!#值作图,所得结果见图:、;。图:可见,/<=∀、=0=:;、>0=:;在溶液!#小于;()时,对硅酸胶凝时间的影响差别不明显。若溶液的!#大干?时,二价阳离子即显示出明显的促凝作用,其促凝次序为>7“≅&=7Α≅&/<Α卜。布碱区�图;�,人愧;千,=““≅和>7“≅不仅明显增加硅酸形成凝胶的速度,而且改变了凝胶曲线的形状。在!#%(Β一Β()之间,!#的变化对硅酸形成凝胶的速度影响变化不大。在此区间两边,这些离子的促凝次序完全相反。在!#小于%时,其促凝次序为>7“‘&=7“≅&/<“≅,而当!#大于Β时,促凝次序变为/<么&=7“十&>7“干。在溶液!#大于Χ时,/<Α,的行为与=7“斗和>7“≅大不相同,含镁欲的不是酸胶凝时间随溶液!#增大而迅速增加,始终没有出现沉淀.而含=。“十和>。“咔的硅酸胶凝时间却随溶液!#的增大而减少,并且逐渐产生白色沉淀。由于这时的!#值仍小于:Δ,在此条件下,〔=。;≅〕及〔>。“斗〕与〔Ε#一〕的乘积远小于相应氢氧化物的Φ