Превращение кремневых кислот в сложные эфиры
Некоторые сведения, в частности о наибольшем размере силикатных разновидностей, находящихся в растворе силиката натрия с соотношением Si02 : Na20, равным 3,3, были получены на основании изучения соответствующего сложного эфира кремневой кислоты [69]. Кремневая кислота с низкой молекулярной массой настолько нестабильна в водных растворах, что любая попытка выделить ее путем испарения воды даже при комнатной температуре приводит лишь к быстрой полимеризации такой кремневой кислоты в гель. Вследствие этого прямая эте- рификация кремневой кислоты оставалась непрактичной вплоть до того времени, когда Кирк [70] открыл метод переведения кремневой кислоты с низкой молекулярной массой из водного раствора в спиртовой. Это достигается экстракцией кремневой кислоты подходящим полярным органическим растворителем с одновременным насыщением водной фазы хлоридом натрия Затем добавляется подходящий спирт, например м-бутиловый. При этом эффективно протекает этерификация за счет азеотроп - ной дистилляции воды из спиртового раствора [29].
Сложный поликремневый эфир, который после удаления бутилового спирта под вакуумом представлял собой липкую смолу, содержал, как правило, около 25 % углерода и 62 % Si02. Состав полученного вещества можно выразить в виде молярных отношений (C4Hg)20 : Si02 = 0,25 и Н20 : Si02 = 0,22.
Исследования вязкости показали, что полимер состоял из единичных образований скорее сферической, чем линейной формы. Можно подсчитать из полученного состава, что отношение суммы гидроксильных и бутокси-групп к числу атомов кремния составляет 0,95, что должно соответствовать отношению ОН : Si для данной кремневой кислоты. Используя формулу, приведенную в гл. 1 и связывающую размер кремнеземной частицы с ее составом, получают для случая гидроксили - рованной поверхности ОН : Si = 24,6 d2/ll,5 d3. Диаметр частицы по такой оценке должен быть равен 2,3 нм.
Мономерный кремнезем и разновидности с низкими молекулярными массами, имевшиеся в исходном силикате, полимери - зовались в полисиликатные разновидности с высокими молекулярными массами или в коллоидные частицы, диаметр которых, как было показано, составляет 1,0—1,5 нм. Следовательно, конечный диаметр частицы, находящейся в сложном эфире, будет несколько большим.
