Растворимость в растворах NaClOi
Тщательно выполненное йоргенсеном [161] исследование показало, что по вопросу растворимости аморфного кремнезема остаются еще неясности, требующие своего объяснения. Несмотря на то что в большинстве выполненных ранее работ приводится значение растворимости в воде, равное 0,010—0,012%, и показано, что на эту растворимость не оказывает воздействие присутствие солей, Йоргенсен приводит величину, равную 0,00777d= 0,00011 % при 25°С в 1 М растворе NaC104. Такое значение достигалось только через 3—5 мес, но оно было достаточно воспроизводимым.
Йоргенсен высказал предположение, что в присутствии соли на твердой поверхности развивается воспроизводимый однородный, упорядоченный слой гидрата кремнезема, который менее растворим по сравнению с другими формами микроаморфного кремнезема. Однако более низкая растворимость может быть также объяснена как следствие большего радиуса кривизны поверхности частиц аморфного кремнезема, пришедшего в конечное состаренное состояние.
Кроме того, Йоргенсен представил доказательства, что порошки кремнезема, помещенные в раствор перхлората, в течение 10 дней образуют пересыщенный раствор. Степень пересыщения зависела от того количества кремнезема, которое добавлялось к системе. Пересыщение оказалось выше для кремнезема, предварительно подвергавшегося термообработке при повышенных температурах (вплоть до 700°С). Однако кремнезем, который предварительно был приведен в состояние равновесия с раствором, не вызывал какого-либо пересыщения, и скорость его растворения подчинялась уравнению
^r = k{cc-cy
Сс = 77,7 частей БіОг на миллион;
С — концентрация в момент времени t (в частях на миллион);
Значение растворимости, равное 0,00777 %, было получено в результате достижения равновесия как со стороны недосыще - ния, так и со стороны пересыщения.
Йоргенсен обнаружил, что в воде равновесные концентрации были непостоянны и изменялись в интервале 0,0108—0,0121 %. Он пришел к заключению, что перхлорат натрия оказывает каталитическое действие при образовании однородной поверхности с определенным значением растворимости независимо от типа выбранного кремнезема.
Интересно было бы изучить дальнейшее поведение кремнезема, т. е. выяснить, покажет ли кремнезем после достижения равновесия в растворе перхлората ту же самую низкую растворимость, что и в воде. К сожалению, влияние рН в работах йоргенсена не было изучено. При повышении значения рН немного выше нейтрального следовало бы ожидать уменьшения времени, необходимого для достижения равновесия.
Неясность усугубляется еще и тем фактом, что при исследовании поведения кремнезема и силикат-ионов в 0,5 М растворах
NaClC>4 [162] найдена растворимость аморфного кремнезема 0,002 моль/л (0,0120%) при 25°С и 0,0036 моль/л (0,0216%) при 50°С, что согласуется со значениями других исследователей (см. рис. 1.4).