硅酸：从基本性质到应用领域的全面解析

硅酸：从基本性质到应用领域的全面解析

硅酸，又称水合硅酸，是一种重要的无机化合物，在多个领域都有广泛的应用。本文将从基本信息、物性数据、存储方法、主要用途等多个方面，全面介绍硅酸的相关知识。

基本信息

中文名称：硅酸
英文名称：Silicic acid
中文别名：水合硅酸；活性硅絮凝剂；聚硅酸絮凝剂

硅酸的英文别名包括：

• Silicicacid mesh for chromatography
• metasilicic acid
• Silicic acid
• Caswell No. 734
• Cubosic
• EINECS 215-683-2
• EPA Pesticide Chemical Code 072602
• G 952
• H-Ilerit
• Hydrosilisicacid
• K 320DS
• K60
• K 60 (silicate)
• Mikronisil
• Neoxyl ET
• Polyorthosilicic acid
• Polysilicic acid
• Silicaacid
• Silica gel
• Silicic acid hydrate
• Silicon hydroxide
• Silton TF 06
• Sipernat 17
• Sipernat 50
• Sipernat 50S
• Sipernat D 10
• Sipernat S
• Sizol 030
• Vulcasil S/GR
• Zeosil 45
• Silicic acid (polyortho)
• pentahydr oxydisiloxanyl trihydrogen orthosilicate (non-preferred name)
• oxosilanediolhydrate (1:1)

CAS号：7699-41-4;1343-98-2;12673-75-5;158296-67-4;245762-04-3;42615-48-5;511311-35-6;68373-08-0;84141-05-9;9063-16-5;98530-20-2

分子式：H4O4Si

分子量：96.1149

物性数据

1. 性状：玻璃状无色透明的无定形颗粒。

2. 密度（g/mL,25/4℃）： 2.1-2.3

3. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定

4. 熔点（ºC）：未确定

5. 沸点（ºC,常压）：未确定

6. 沸点（ºC,5.2kPa）： 未确定

7. 折射率： 未确定

8. 闪点（ºC）： 未确定

9. 比旋光度（º）： 未确定

10. 自燃点或引燃温度（ºC）： 未确定

11. 蒸气压（kPa,25ºC）： 未确定

12. 饱和蒸气压（kPa,60ºC）： 未确定

13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定

14. 临界温度（ºC）： 未确定

15. 临界压力（KPa）： 未确定

16. 油水（辛醇/水）分配系数的对数值： 未确定

17. 爆炸上限（%,V/V）：未确定

18. 爆炸下限（%,V/V）： 未确定

19. 溶解性：不溶于水，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。

存储方法

保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方，确保工作间有良好的通风或排气装置。存放于阴凉干燥处，避免受潮。脱附加热的温度控制在120～180℃为宜，对于蓝胶指示剂、变色硅胶、蓝色硅胶则控制在100～120℃为宜。

硅酸的制备方法主要有以下几种：

1. 盐酸法：将细孔球形硅胶用盐酸浸泡4～6h后用纯水洗涤，烘干72h以上，用纯水洗涤后，再在70～80℃二次烘干，制得硅酸。
2. 在硅酸钠溶液中加入酸与电解质，搅拌下反应生成硅酸凝胶，再经老化、洗涤、干燥、活化制得硅胶。不同的原料配比及工艺条件可制得不同规格的产品。
3. 工业上采用硫酸法。即将硅酸钠与硫酸反应生成硅溶胶，经凝聚、洗涤、干燥和浓盐酸浸泡，再经洗涤、干燥而得。

主要用途

1. 用于油脂和蜡的脱色。制造催化剂及催化剂载体。用作化学试剂和钨丝加工中的熔剂。
2. 用作各种工业气体干燥剂及设备、仪器、药品和食品等的防潮剂；在实验室、工厂车间及公共场所用作空气湿度调节剂及环境相对湿度指示剂；在水处理工业用作离子交换剂；在石油化工领域用于产品的精制分离和有机产品脱水精制；在苯酐、苯胺、顺酐、丙烯腈和顺丁橡胶等化工产品的生产中用作催化剂及载体；在大气监测中用作有毒气体的载体及色谱用载体等。
3. 用于各种工业气体（如H2, O2, Cl2, SO2, CO2等）的干燥；设备仪器家用电器药品和食品等的防潮，实验室工厂车间及公共场所的空气湿度调节。
4. 用于石油化工产品的精制分离和有机产品的脱水精制；用作生产苯酐苯胺顺酐丙烯腈和顺丁橡胶等化工产品的催化剂及载体等。还用作锅炉停用保护剂脱除水中多价有害元素的离子交换剂环境相对湿度指示剂大气监测中有毒气体的载体及色谱用载体等。
5. 用于气体及蒸汽的吸附，油脂、蜡的脱色，催化剂及其载体的制备。用于生产钨丝的溶剂，分析化学上的化学试剂、接触剂和色谱分离的吸附剂，制造硅胶和硅酸盐的原料。 在分析化学中能将不溶性氟化物如氟化钙、氟化铝转化为可溶性溶液，进行氟的测定。

CAS号：7699-41-4;1343-98-2;12673-75-5;158296-67-4;245762-04-3;42615-48-5;511311-35-6;68373-08-0;84141-05-9;9063-16-5;98530-20-2

EINECS号：215-683-2

毒理学数据

多剂量毒性数据：小鼠吸入TCLo：680mg/m3/6H/2W-I

硅胶有很强的吸附能力，对人体的皮肤能产生干燥作用，

计算化学数据

1. 氢键供体数量：4
2. 氢键受体数量：4
3. 可旋转化学键数量：0
4. 拓扑分子极性表面积（TPSA）：80.9
5. 重原子数量：5
6. 表面电荷：0
7. 复杂度：19.1
8. 同位素原子数量：0
9. 确定原子立构中心数量：0
10. 不确定原子立构中心数量：0
11. 确定化学键立构中心数量：0
12. 不确定化学键立构中心数量：0
13. 共价键单元数量：1

生态学数据

对水稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

性质与稳定性

是一种非晶态二氧化硅，呈透明色。硅胶无毒、无臭、耐酸、耐碱、耐溶剂，热稳定性好。

具有比表面积大，内部孔隙率高和吸附能力强等特点，是一种高活性吸附材料。其吸附气体中的水分可达自身质量的50％，而在湿度为60％的空气流中，微孔硅胶吸附水分的量也可达硅胶质量的24％。硅胶吸附水蒸气后可通过热脱附方式将水分除去获得再生。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。

因此，操作时应穿戴好工作服。若硅胶进入眼中，需用大量的水冲洗，并尽快找医生治疗。工作场所应注意通风，控制车间粉尘含量不大于10mg/m3。蓝色硅胶常含有少量的氯化钴，应避免与食品接触。 硅胶在使用过程中因吸附了介质中的水蒸气或其他有机物质，吸附能力下降，可通过脱附加热再生后重复使用。