Kiezelzuur

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Kiezelzuur is een zwak zuur dat is afgeleid van siliciumdioxide SiO₂. In verdunde oplossing zijn er een aantal vormen, die allemaal de algemene formule SiO₂.n H₂O bezitten, waarbij n kan verschillen. Indien n watermoleculen per twee moleculen zuur aanwezig is wordt dat genoteerd met $\tfrac n 2$ .

n	Formule	Naam	Oplosbaarheid /20°C mol/l
$\tfrac 1 2$	H₂Si₂O₅	Dikiezelzuur	20 · 10^-4
1	H₂SiO₃	Metakiezelzuur	10 · 10^-4
$\tfrac 3 2$	H₆Si₂O₇	Pyrokiezelzuur	9,6 · 10^-4
2	H₄SiO₄	Orthokiezelzuur	7 · 10^-4
$\tfrac 5 2$	H₁₀Si₂O₉	Pentahydrokiezelzuur	2,9 · 10^-4

De reden dat er meerdere vormen zijn is dat silicium en zuurstof samen vaak ketens van meerdere SiO₄-tetraëders vormen, afgezoomd door Si-OH groepen.

In het andere extreem (veel siliciumdioxide en weinig water) wordt het smeltpunt van siliciumdioxide met wel 800 graden verlaagd door het toevoegen van 1-2% water bij hoge druk. In het tussengebied vindt men gels die vaak moeilijk te karakteriseren zijn. Men kan deze materialen beschouwen als polymere netwerken van SiO₄ tetraëders afgewisseld met en onderbroken door Si-OH groepen.

Van de verschillende vormen van kiezelzuur zijn een bijzonder rijke variëteit van zouten afgeleid, de silicaten. De meeste daarvan zijn onoplosbare verbindingen die een groot deel van de aardkorst uitmaken. De silicaten van natrium (waterglas) en kalium zijn echter wel oplosbaar.

[bewerk] Toepassingen

Silicagels worden voor allerlei doeleinden toegepast, bijvoorbeeld als hygroscopisch materiaal (droogmiddel) bij het vervoer en opslag van vochtgevoelige materialen.
Silicaat wordt veel in verf (de zogenaamde silicaatverf) gebruikt.

[bewerk] Winning

Silicaat wordt verkregen door kwartszand met potas (K₂O) en koolzuur natron (Na₂CO₃) te smelten. In werkelijkheid is silicaat een gesmolten glasmassa. Het onderscheidt zich hiervan doordat het in water oplosbaar is en glas uiteraard niet. De onoplosbaarheid van glas wordt verkregen door er kalk of loodoxide aan toe te voegen.