Монокремневая кислота
Мономерная кремневая кислота Si(OH)4 никогда отдельно в чистом виде не выделялась. Она представляет собой очень слабую кислоту и может существовать только в разбавленной водном растворе, поскольку такая кислота сразу начинает поли- меризоваться, как только становится более концентрированной. Ее надо рассматривать как растворимую форму кремнезема, находящуюся в равновесии с твердой кремнеземной фазой. Как уже отмечалось в гл. 1, монокремневая кислота представляет собой нейтральное, в высокой степени гидрофильное и, по существу, неионизированное вещество, которое невозможно отделить от воды. Если бы кислоту можно было предохранить от полимеризации, то - следовало ожидать, что в чистом виде она выглядела бы как прозрачная жидкость, напоминающая глицерин. Основанием для такого предположения может служить тот факт, что Робинсон [7] выделил поликремневую кислоту с очень низкой молекулярной массой в виде прозрачной вязкой безводной жидкости. Робинсон обнаружил, что. эта поликремневая кислота немедленно полимеризовалась до состояния прозрачного твердого геля, как только подвергалась воздействию следов атмосферной влаги. Гель был высокогигроскопичен и растворим в полярных органических растворителях, например в этиловом спирте, но нерастворим в углеводородах. Учитывая совершенно необычный характер этого вещества, ниже прилагаем краткую методику его приготовления.
При интенсивном перемешивании к смеси, состоящей из 83,2 г. димети - лового эфира тетраэтиленгликоля, 52 мл Н20 и 40 мл 20 %-ной H2SO4, добавляют тонкой струей 125 мл раствора силиката натрия, содержащего 122 г/л Si02 и 38 г/л Na20. Через 10 мин добавляют 50 г безводного Na2SC>4, затем смесь перемешивают и снова выдерживают. Всплывший кверху прозрачный жидкий слой эфира содержал кремневую кислоту и весил 186 г. Слой отделяют и тотчас же подвергают вакуумной перегонке при комнатной температуре для удаления воды. Затем высококипящий эфир экстрагируют равным объемом бензола, а в остатке остается вязкая, прозрачная, как вода, безводная поликремневая кислота. Присутствие некоторого количества H2S04 придает этой жидкости кислотные свойства и, следовательно, временную устойчивость. Жидкость вскоре превращается в прозрачный твердый гель, особенно под действием влаги или при нагревании.
Мономер может быть удален из водного раствора с помощью сильноосновной ионообменной смолы, вероятно, вследствие того, что он ионизируется до Н5НОз~ под действием гидроксил-нонов ОН", находящихся на поверхности смолы. Ионы HSiC>3~ затем адсорбируются смолой.
