ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Изоэлектрическая точка

Изоэлектрическая точка (иэт) мономера Si(OH)4 в раствора в отсутствие коллоидного кремнезема или твердой фазы, по-ви­димому, не была измерена, но она располагалась бы, вероятно, между значениями р/Са и рКь — отрицательными логарифмами констант химического равновесия реакций:

Si(OH)4=(HO)3SiO - + H+ -{Ко)

Si (ОН)4=(НО)з S1+ + OH - (Кь)

Последнее уравнение может быть также записано в виде Н20 + Si (ОН)4= (НО)3 SiOH2+ + ОН~

В большинстве измерений в растворах присутствовали или мономер Si(OH)4 и полимерная форма кремнезема, или кол­лоидный кремнезем, или же твердая кремнеземная фаза. Ис­ключение составляет лишь измерение начальной скорости поли­меризации мономера Si(OH)4 при различных рН. Тогда самый начальный этап полимеризации можно выразить одной из сле­дующих реакций:

Si (ОН)4 + - OSi (ОН)з= (НО)з SiOSi (ОН)з + ОН~ Si (ОН)4 + +Si (ОН)3= (НО)з SiOSi (ОН)з + Н+

Можно предположить, что значение рН, при котором моно­мер наиболее медленно образует димер, могло бы соответство­вать значению иэт мономера Si(OH)4. Оккерс [29] измерил ско­рость удаления кремнезема из раствора молибдатным методом и обнаружил, что иэт имеет минимум между рН 2 и 3. При ис­следовании скорости убывания мономера из раствора с содер­жанием 0,24 % Si02 при 25°С минимум был обнаружен в обла­сти рН 2,0—2,2 [45].

Катион кремния. Существование катионной формы мономер­ного кремнезема, конечно, правомерно при допущении, что мо­номер Si (ОН) 4 имеет изоэлектрическую точку. Как было пока­зано, коллоидные частицы кремнезема при низких значениях рН несут положительный заряд. Однако прямого доказательства существования кремния в виде катиона не было представлено.. Поэтому интересен тот факт, что в очень разбавленном растворе (0,0066 %) мономерный кремнезем вступает в реакцию с НС1 с образованием иона НгОз5і(ОН)+СІ~, как показано Черкин-

Ским и Князьковой [46]. Такой ион определялся прецизионным методом измерения разности электропроводностей 0,0025 н. рас­твора NaOH, оттитрованного 0,005 н. раствором НС1, в присут­ствии или в отсутствие 0;0011М раствора мономера Si(ОН)4. Показано, что подобное хлоридное соединение существует только в очень разбавленном растворе.