水玻璃,又称泡花碱,是硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液,其化学式为R2O·nSiO2,式中R2O为碱金属氧化物,n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值,称为水玻璃的模数。水玻璃在建筑、化工、石油、机械、纺织、造纸等多个领域都有广泛的应用,以下是对其应用的具体介绍:
建筑领域
- 涂刷材料表面:以一定密度的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料,可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等,从而提高材料的抗风化能力。但需要注意的是,水玻璃不得用来涂刷或浸渍石膏制品,因为水玻璃与石膏反应生成硫酸钠,在制品孔隙内结晶膨胀,导致石膏制品开裂破坏。
- 加固土壤:将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中,生成的硅酸凝胶在潮湿环境下因吸收土中水分处于膨胀状态,使土固结,从而提高土壤的强度和承载能力。
- 配制速凝防水剂:水玻璃可与多种矾配制成速凝防水剂,用于堵漏、填缝等局部抢修。这种多矾防水剂的凝结速度很快,一般为几分钟,其中四矾防水剂不超过1分钟,所以使用时必须做到即配即用。
- 制作防火材料:水玻璃硬化后形成的二氧化硅网状骨架,在高温下强度下降很小,因此,水玻璃可用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、道路土壤固化剂和耐火材料等。硅酸钠水溶液还可做防火门的外表面,或者与蛭石和珍珠岩等类似轻骨料混合加强硬度,形成高温耐火材料用绝缘板。
- 修补裂缝:将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后,直接压入砖墙裂缝,可起到粘结和补强作用。
- 混凝土添加剂:在地铁、隧道等建筑工地的施工中,水玻璃通常作为一种速凝剂加入混凝土中,起到快干的作用。而且水玻璃混凝土具有良好的物理性能和较高的抗压强度、抗拉强度和较好的耐腐蚀性能。
化工领域
- 制造硅酸盐产品:水玻璃是硅化合物的基本原料,可用于制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品。
- 制作洗涤剂:水玻璃是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也可以做水质软化剂、助沉剂等。
其他领域
- 机械工业:水玻璃可用于铸造、精密铸造、砂轮制造和金属防腐剂。
- 纺织工业:水玻璃可用于助染、漂白和浆纱。
- 矿山工业:水玻璃可用于选矿、防水和堵漏。
- 造纸工业:水玻璃可用作纸浆沾合剂,胶粘瓦楞纸、麻版纸、厚纸版等。
- 农业:水玻璃可用于制造硅素肥料。
- 木材防火:水玻璃可用于木材的防火处理。
- 禽蛋防腐:水玻璃可用于延长禽蛋的储存期。
综上所述,水玻璃的应用领域十分广泛,其独特的化学和物理性质使其在多个行业中发挥着重要作用。