Кремний КремнийСтраница 9
С химической стороны карборунд характеризуется своей индифферентностью по отношению ко всем обычным кислотам (кроме смеси концентрированных HF и HNO3). Напротив, при сплавлении со щелочами в присутствии воздуха он легко разлагается с образованием солей кремневой и угольной кислот. Выше 800 °С карборунд начинает заметно окисляться кислородом воздуха, а выше 1300 °С реагирует с водяным паром по схеме:
SiC + 2H2O = SiO2 + CH4.
Хлорирование SiC (при температурах выше 600 °С) ведёт к образованию SiCI4 и свободного углерода.
В воде SiO2 практически нерастворим. Не действуют на него и кислоты, за исключением HF, которая реагирует по схеме:
SiO2 + 4 HF = SiF4 + 2H2O.
Щёлочи постепенно переводят SiO2 в раствор, образуя соответствующие соли кремневой кислоты (силикаты), например, по реакции:
SiO2 + 2 NaOH = Na2SiO3 + H2O.
Очень мелко раздробленный диоксид кремния быстро растворяется при кипячении с растворами щелочей, обычно же реакцию получения кремнекислых солей проводят путём сплавления SiO2 со щелочами или соответствующими карбонатами, из которых при высокой температуре выделяется СО2, например, по схеме:
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2.
В результате реакция сводится к выделению угольной кислоты кремневой кислотой.
Кристаллы Na2SiO3 (т. пл. 1027 °С) слагаются из цепей типа [–OSi(O2)–]n, в промежутках между которыми располагаются ионы натрия.
Гидролиз метасиликата натрия идёт с образованием двуметасиликата по схеме:
2 Na2SiO3 + H2O = Na2Si2O5 + 2 NaOH,
причём в нормальном растворе гидролизовано 14, в 0,1 н. — 28 и в 0,01 н.— 32%. Гидролиз двуметасиликата идёт уже значительно слабее. Так, в нормальном растворе гидролизуется его 2,4, в 0,1 н. — 6%.
Наряду с Na2SiO3 в растворимом стекле содержатся и более сложные силикаты натрия. Их обычный состав может быть выражен формулой Na2O·nSiO2, где n = 2 ¸ 4. Постепенным отщеплением части SiO2 обусловлены те изменения в жидком стекле (помутнение, а иногда и застывание нацело в студнеобразную массу), которые часто наблюдаются при долгом его хранении. Жидкое стекло следует держать в сосудах с резиновыми пробками (так как стеклянные и корковые сильно приклеиваются к горлышку).
Производство жидкого стекла достигает значительных размеров (порядка сотен тысяч тонн ежегодно), так как оно используется для укрепления грунтов при строительных работах и в ряде различных отраслей промышленности. Пропитка им бетонных автомобильных дорог значительно увеличивает их сопротивление истиранию. Ввиду того, что пропитанные жидким стеклом изделия из дерева и тканей очень трудно загораются, подобной пропитке часто подвергают, например, материалы, идущие для изготовления театральных декораций. Силикат натрия входит в состав некоторых стиральных порошков. Опущенные в его разбавленный раствор свежие яйца могут длительное время сохраняться при обычной температуре.
ЯДЕРНАЯ АСТРОФИЗИКА , раздел астрофизики, изучающий распространенность химических элементов во Вселенной и ядерные процессы в звездах и других космических объектах.
МЕТЕРЛИНК (Maeterlinck) Морис (1862-1949) , бельгийский драматург, поэт (писал на французском языке). Его символистская поэтика выражала протест против приземленности натурализма. Пьесы "Сестра Беатриса" (1900), "Монна Ванна" (1902), "Синяя птица" (1908). Нобелевская премия (1911).
ЧАКА (Шака) (ок . 1787-1828), зулусский инкоси (правитель), глава объединения (после 1816) родственных южноафриканских племен. Создал сильное войско, заложил основы государственности у зулу. В последние годы деспотичный правитель. Убит в результате заговора.