Ускоренный метод определения модуля жидкого стекла по значениям водородного показателя

Как известно, основные свойства жидкого стекла, применяемого в строительстве, характеризуются кремнеземистым модулем и показателем плотности.

Существуют различные способы выявления и оценки свойств жидкого стекла. Для этой же цели может быть рекомендован ускоренный метод определения кремнеземистого модуля, разработанный в Челябинском политехническом институте.

В проводившихся опытах водородный показатель (pH) жидкого стекла измерялся мономером ИМ-2М по схеме, изображенной на рис. 1. Действие мономера основано на изменении электродвижущей силы гальванического элемента, составленного из насыщенного хлоросеребряного полуэлемента и сурьмяного электрода.


Опытным путем установлено, что для определения водородного показателя н модуля и идкого стекла необходимо приготовить раствор, содержащий 50 мл дистиллированной воды, 3 ? жидкого стекла и 1,0—1,2 мл соляной кислоты. Этот состав следует считать его оптимальным; повышение количества жидкого стекла в пробе вызывает гелеобразовапие, затрудняющее проведение опыта, а уменьшение приведет к нестабильным результатам.

С целью определения зависимости модуля от водородного показателя стандартного раствора в опытах применялся раствор натриевого содового стекла плотностью 1,48 с модулем 2,84 (33,3% SiOj и 12.1 % Na20). К смеси добавляли первоначально 10% ный раствор едкого натра для снижения модуля жидкого стекла. Но так как при этом изменялась и плотность жидкого стекла, то решено было добавлять к раствору определенное количество сухого едкого натра. При этом фиксировались получаемые значения водородного показателя.

Модуль вычисляли по формуле


Содержание окиси натрия и окиси кремнезема берется в %>; количество КаОН в расчете на 100 г жидкого стекла — в г.

На рис. 2 видна зависимость модуля жидкого стекла от водородного показателя растворов, содержащих 50 мл воды, 3 г жидкого стекла неодинаковой плотности и различное количество соляной кислоты концентрации 38%.

С изменением плотности жидкого стекла от 1,48 до 1,30 меняется также водородный показатель растворов. При этом чем выше модуль жидкого стекла, тем больше разница в значениях водородного показателя жидкого стекла различной плотности.

С увеличением содержания соляной кислоты в растворе от 1,0 до 1,2 мл (кривые 2 и 3) снижаются значения водородного показателя и возрастает чувствительность прибора к изменению модуля жидкого стекла. При пониженном модуле (до 2,0) влияние плотности жидкого стекла и количества соляной кислоты (в изученных пределах) на изменения водородного показателя сказывается незначительно.

На рис. 3 представлен график для определения модуля содового жидкого стекла по значениям водородного показателя стандартного раствора.


Построенная градуированная кривая относится к содовому жидкому стеклу плотностью 1,48 (ГОСТ 8264—56).

Модуль жидкого стекла по предлагаемому методу определяется следующим образом. Сначала готовится стандартная проба, для чего в чашу прибора заливают 50 мл дистиллированной воды, к которой добавляют 1,0 мл соляной кислоты плотностью 1,19. Далее чашу прибора с дистиллированной водой и соляной кислотой взвешивают на технических весах. В чашу добавляют 3 г испытуемого жидкого стекла и тщательно перемешивают раствор в течение 1 мин. После подключения чаши к прибору по отклонению стрелки измеряется значение водородного показателя. Затем по градуировочной кривой для испытуемого жидкого стекла с известной плотностью определяется модуль.

Для определения модуля жидкого стекла стандартной плотности можно пользоваться также эмпирической форме тон М = 5,36—0,275 pH.

Перед испытаниями необходимо определить ареометром плотность материала.

Модуль жидкого стекла описанным методом определяется не более, чем за 2 мин. (включая приготовление стандартного раствора). Точность определения может быть охарактеризована следующими данными: при значении модуля от 2,3 до 2,6 точность анализа составляет ±0.2%, при значениях от 2,0 до 2,3 и от 2,6 до 2,8 единиц +0,6%.

Описанный метод можно рекомендовать для определения кремнеземистого модуля натриевых жидкостей Практически он уже внедрен на трех предприятиях Челябинской области.