Водные растворы щелочных силикатов
В общем случае содержание воды в щелочных силикатах может изменяться от нуля до 100% без потери гомогенности. Это обусловлено очень высокой склонностью их к метастабильным состояниям. При изменении содержания воды состояние системы меняется в диапазоне от хрупких стекол до чистой воды. Для низкомодульных систем (меньше единицы) такие плавные изменений менее характерны: эти системы склонны к кристаллизации и переходу к гетерофазному состоянию как в расплавах при высокой температуре, так и в водных растворах при низкой температуре' В высокомодульных системах то или иное свойство системы большей частью плавно изменяется с изменением концентрации ще - лочного силиката, практически не обнаруживая на графиках каких-либо изломов или перегибов. Иногда возникает вопрос, являются ли растворы щелочных силикатов истинными раствора-
Т. е. равновесными системами. Иными словами, определяет ли однозначно состав раствора все его свойства? На наш взгляд, здесь следует отметить, что чем ниже модуль системы, тем она более динамична при обычных температурах, тем больше абсолютная скорость реакций и быстрее завершаются в ней все возможные процессы,'после чего система переходит в равновесное состояние с определенным комплексом свойств. Наоборот, чем выше модуль системы, тем вероятней в ней проявление медленных и очень медленных стадий. При исследовании высокомодульных систем возникает необходимость говорить о старении растворов, способе их получения, поскольку свойства системы оказываются неоднозначной функцией состава. При этом переход от равновесных систем к неравновесным очень плавный; границы, даже условные, зависят от температурной обработки системы, от ее концентрации, наличия тех или иных примесей. Даже растворимость кремнезема в воде труднодостижима и определена лишь приблизительно при обычных температурах и рН, близких к семи. Неоднозначность свойств высокомодульных систем того или иного состава, с одной стороны, создает сложности при исследовании и описании свойств. С другой стороны, возрастают возможности модифицирования необходимых технологических свойств системы путем изменения способа ее получения, характера последующей или предшествующей обработки, присутствия примесей или добавок в малых количествах. Это неизмеримо увеличивает практические возможности использования высокомодульных систем для техно - лога-исследователя с точки зрения способов воздействия на систему в нужном направлении. В настоящем разделе мы ограничимся рассмотрением водных систем, которые можно при обычных условиях назвать жидкими растворами. Такие системы примерно соответствуют значениям силикатных модулей ниже 3,5 и концентрациям кремнезема меньше 30—35 масс. %. Однако в некоторых случаях удобно рассматривать то или иное свойство в очень широком диапазоне составов, и тогда такое условное деление неизбежно нарушится, что будет каждый раз оговариваться.
