水ガラス → シリカゲル への変化について質問です。

質問

簡単な化学書籍で見かけたのですが、水ガラスを乾燥するとケイ酸となり、ケイ酸を完全に脱水するとシリカゲルになるとありました。
乾燥・脱水を繰り返しての変化ですので、当然Ｈ2Ｏが放出されると思います。
具体的にシリカゲルに至るまでに放出されるＨ2Ｏ量はどのくらいなのでしょうか？

また、水ガラスとはどのような状態なのでしょうか？
実は私が通った中学では理科の授業で１度も実験を行わないところだったので、見たことがないのです。

回答No.2

38endoh · ベストアンサー

> 水ガラスの組成はどのようになっているのでしょうか？
> 水で薄めるので強アルカリは示さないのでは？

水ガラスの組成は Na2O.nSiO2 (n=2～4) で液性はアルカリ性，水で希釈すると NaOH が生じるので強アルカリ性になる。

> 普通に乾燥させることが可能ではないかと思いました。

水ガラスを空気中で放置すると CO2 を吸収して Na2CO3 を生じるため，ケイ酸がゲルとして遊離する。

これでよろしいですか？

補足

何度も力を貸していただき有難う御座います。

私の疑問に対して的確にご返答いただき大変分かりやすかったです。
確かに反応後のナトリウムの存在を忘れておりました。
おかげで強アルカリ性になる理由も十分に理解できました。

大変勉強になりました。
改めて御礼を言わせて頂きます。

回答No.3

jakuhaimono

シリカゲルに至るまでのH2O放出量は不明ですが、
水ガラスの状態については、下記のURLを参考にしてください。
http://www.dohkai.com/jp/product/keisan/index.html

参考URL：

http://www.dohkai.com/jp/product/keisan/index.html

補足

お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
実用的な数字が分かり参考になります。

お知恵をお貸し頂き有難う御座いました。

回答No.1

38endoh

> 水ガラスとはどのような状態なのでしょうか？

ガラス（シリカ）は酸には強いですが，アルカリには弱く，強アルカリ性水溶液には少しずつですが溶けます。例えば，ガラスのビーカーの中に濃い水酸化ナトリウム水溶液を入れると，ビーカーは少しずつ侵されます。そして，この溶け出たシリカ水溶液を濃縮したものが水ガラスです。ですので，

> 水ガラスを乾燥するとケイ酸となり

は，ちょっと間違えています。水ガラスは強アルカリ性なので，もとのシリカに戻すには，酸で中和する必要があります。

> シリカゲルに至るまでに放出されるＨ2Ｏ量はどのくらいなのでしょうか？

使用した水ガラスの濃度と重量変化から計算します。ケースバイケースですので答えようがありません。

一度，化学辞典（東京化学同人）や理化学辞典（岩波）などで，水ガラス，ケイ酸ナトリウム，ケイ酸，シリカゲル，などの項目を調べてみてはいかがでしょうか？　より詳しい情報が得られると思います。

補足

早速のご返答有難う御座います。ただ少し私の想像とは違う回答でした。
私が間違えているかも知れないので、その時はご指摘下さい。

私の記憶では、水ガラスは弱アルカリだったと思います。
生成方法の違いかも知れませんが、私の記憶ではケイ酸ナトリウムを水に添加して加熱する製法です。
この製法では、水で薄めるので強アルカリは示さないのでは？と思いました。

また、上の製法を用いることによりケイ酸ナトリウム内のナトリウムは水酸化ナトリウムとなって単離させられ残った形はSiO2・nH2Oとなりませんか？
もしこの形だったら普通に乾燥させることが可能ではないかと思いました。

Ｈ2Ｏの放出量に至っては確かに答えようの無い質問をしてしまいました。申し訳ありません。
別の質問として、水ガラスの組成はどのようになっているのでしょうか？
先に自分で出した答えに自信がありません。

私も化学辞書等で調べてみます。
私の出している答えが間違っていれば問題ないのですが。。。
宜しければ、他に気になる点など色々あれば御指導下さい。