ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БЕЗВОДНОГО МЕТАСИЛИКАТА НАТРИЯ

УДК 691.57

  • Лукаш Елена Вацлавовна − кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: ellukash@belstu.by

  • Шалухо Наталия Михайловна − кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: shalukho@belstu.by

  • Качурина Валерия Сергеевна − студент. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: koridorova.as@gmail.com

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-259-2-56-63

Ключевые слова: бутадиен-стирольный каучук, кремнекислотный наполнитель, каплингагент, диспергирование, комплексный динамический модуль.

Для цитирования: Люштык А. Ю., Каюшников С. Н., Шашок Ж. С., Усс Е. П., Кротова О. А., Лешкевич А. В. Особенности диспергирования кремнекислотных наполнителей в эластомерных композициях на основе растворных бутадиен-стирольных каучуков // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 2 (259). С. 19–25. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-259-2-56-63.

Аннотация

В работе рассмотрены способы производства безводного метасиликата натрия, определены основные этапы его получения: первый – синтез кремнезема путем взаимодействия серной кислоты и жидкого стекла; второй – щелочная обработка осажденного кремнезема раствором гидроксида натрия; третий – кристаллизация безводного метасиликата натрия. Отмечается преимущество производства безводных метасиликатов щелочных металлов по сравнению с девяти- и пятиводными метасиликатами за счет достижения лучших эксплуатационных свойств, таких как высокое содержание основного вещества, более низкая гигроскопичность и время растворения.

Установлены оптимальные параметры переработки жидкого стекла на безводный метасиликат натрия путем сернокислотного осаждения кремнезема и его последующей щелочной обработки:

– сернокислотное осаждение кремнезема: соотношение жидкое стекло : серная кислота – 1 : 2; концентрация серной кислоты – 50%; температура процесса – 20°С; продолжительность – 1,5 ч;

– щелочная обработка: твердожидкое отношение – 1 : 6; концентрация раствора гидроксида натрия – 350 г/л; температура проведения синтеза – 95 ± 1°С; время щелочной обработки – 90 мин.

Изучены основные потребительские свойства синтезированного безводного метасиликата натрия, в частности гигроскопичность и время растворения. Проведен сравнительный анализ вышеуказанных свойств метасиликатов натрия различной степени гидратности. Отмечено влияние формы частиц на основные потребительские свойства продукта.

Скачать

Список литературы

  1. Качурина В. С., Лукаш Е. В. Получение безводного метасиликата натрия // 72-я научнотехническая конференция учащихся, студентов и магистрантов: в 2 ч. Минск, 12–23 апр. 2021 г. Минск: БГТУ, 2021. Ч. 2. С. 207.
  2. Качурина В. С., Лукаш Е. В. Переработка жидкого стекла на безводный метасиликат натрия // Химическая технология и биотехнология в XXI веке: XXV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. Шимкент, 23–26 нояб. 2021 г. Шимкент, 2021. С. 78–79.
  3. Выбор оптимальных условий термической обработки диатомита Инзенского месторождения Ульяновской области для синтеза кристаллических силикатов натрия / E. H. Филиппович [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 5. С. 83–86.
  4. Способ получения безводного гранулированного метасиликата натрия: пат. 586123 СССР, МПК С01В 33/32; заявл. 01.07.1976; опубл. 30.12.1977.
  5. Способ получения метасиликата натрия: пат. 16118660 СССР, МПК С01В 33/32; заявл. 21.07.1988; опубл. 07.12.1990.
  6. Способ получения метасиликата натрия: пат. 164584 СССР, МПК С01В; № 846690/29-14; заявл. 01.07.1963; опубл. 10.10.1964.
  7. Способ получения метасиликата натрия: пат. 434060 СССР, МПК С01В; № 1685381/23-26; заявл. 20.07.1971; опубл. 05.03.1974.
  8. Способ получения метасиликата натрия: пат. 103754890 Китай, МПК C01B 033/32; № 0691724; заявл. 17.12.2013; опубл. 30.04.2014.
  9. Способ получения безводного метасиликата и элементарной серы из шлака обработанного сернокислотного обожженного: пат. 102092733 Китай, МПК B09B–003/00; № 0569126; заявл. 01.12.2010; опубл. 15.06.2011.
  10. Способ получения безводного метасиликата натрия: пат. 105197948 Китай, МПК C01B 33/32(2006.01); № 201510566249.3; заявл. 08.09.2015; опубл. 30.12.2015.
  11. Способ получения метасиликата натрия: пат. 20120111 Армения, МПК C01B 33/00; № 2799; заявл. 24.07.2012; опубл. 29.01.2014.
  12. Жидкое стекло. Получение, состав, структура и свойства: метод. указания к выполнению лабораторной работы / сост. Н. В. Шальнева, О. В. Агейкина; Тюменский индустриальный университет. 1-е изд. Тюмень: Издательский центр БИК: ТИУ, 2016. 36 с.
  13. Способ получения кристаллогидратов метасиликата натрия пятиводных, шестиводных, девятиводных: пат. RU 2473465 C01B 33/32 / B01J 2/00; заявл. 08.12.2010, опубл. 27.01.2013.
  14. Брыков А. С. Химия силикатных и кремнеземсодержащих вяжущих материалов: учеб. пособие. СПб.: СПбГТИ, 2011. 147 с.
  15. Филиппович E. H. Технология кристаллогидратов метасиликата натрия из диатомита Инзенского месторождения: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.17.01. ФГБОУ ВПО «КНИТУ». Казань, 2011. 19 с.
  16. Метасиликат натрия девятиводный: ТУ 2145-035-05761270-2002. Новосибирск: ЗАО «СоюзХимПром», 2002. 7 c.
  17. Хамский Е. В. Кристаллизация в химической промышленности. М.: Химия, 1979. 344 с.
Поступила 15.05.2022