Solubilité du silicate de potassium dans l'eau

Question

Il est quelque peu surprenant pour moi qu'il n'y ait presque pas de données sur la solubilité du silicate de potassium dans l'eau dans des conditions normales. La seule chose que j'ai pu trouver est la suivante:

<0,336 g / L à 25 ° C, augmentant à 300 g / L à 80 ° C. Une fois dissous, le matériau ne précipitera pas

Document technique pour le silicate de potassium également appelé BRAD

Cependant, la signification de la dernière déclaration n’est pas claire. Cela signifie-t-il que le silicate ne précipitera pas même si la solution se refroidit 25°C?

La solubilité du silicate de sodium peut facilement être trouvée sur Wikipedia. C'est un mystère dans le cas du silicate de potassium.

Supposons donc que nous voulions dissoudre le silicate de potassium dans de l'eau avec un pH initial de 7. Quelle quantité de silicate de potassium peut être dissoute?

Éditer:

En ce qui concerne le commentaire d' @M. Farooqêtre plus précis. La deuxième phrase sur Wikipedia dit:

Le silicate de potassium le plus courant a la formule K2SiO3, dont les échantillons contiennent des quantités variables d'eau.

Nous pouvons considérer la forme anhydre K2SiO3et le couple des hydrates les plus courants. De plus, si le montant exact n'est pas connu, alors au moins connaître l'ordre de grandeur est très bien car il y a une énorme différence entre 0.336g/Let 300g/L.

Answer 1

PQ Corporation vend de nombreuses compositions de silicates de sodium et de potassium. Les concentrations de silicate de potassium vont jusqu'à 40% dans l'eau.

La documentation produit comprend le pH, la viscosité, le SDS et à peu près toutes les propriétés mesurables que vous pourriez demander. La raison pour laquelle ces données ne sont pas dans la littérature académique ou sous forme de livre est probablement qu'elles sont considérées comme des informations de classe inférieure, utilisées uniquement par les esprits de l'ingénierie industrielle. J'ai beaucoup de brochures qui n'ont pas de prix pour indiquer la variété et la gamme de produits commerciaux disponibles: des matières premières, pas des composés purs.

https://www.pqcorp.com/docs/default-source/typical-properties/pq-corporation/potassium-silicates/17-2d-potassium-silicate.pdf?sfvrsn=a1fd57fb_3

Answer 2

Le silicate de potassium est synthétisé par fusion $\ce{KOH}$ dessus $400$° C, et en ajoutant un peu de solide $\ce{SiO2}$. Sa composition dépend de la quantité de silice utilisée. Le processus de dissolution n'en a pas l'air. Mais c'est une réaction chimique lente avec un liquide plutôt visqueux. Le résultat peut être refroidi et donne une substance solide pratiquement insoluble dans l'eau à température ambiante.

Cependant, il est possible de le dissoudre avec de l'eau bouillante sous pression. De manière assez surprenante, le silicate de potassium obtenu se dissout plus facilement à$T>80$° C sous pression. La solution concentrée ainsi obtenue peut être refroidie. Il donne un liquide extrêmement visqueux, plus visqueux que le miel. Ce liquide n'est généralement pas vraiment transparent, mais il peut être dilué avec de l'eau pure sans produire de précipité. De telles solutions sont probablement des solutions colloïdales de$\ce{H2SiO3}$ ou alors $\ce{H4SiO4}$ dans une solution concentrée de $\ce{KOH}$. En effet, si une telle solution est fortement diluée, neutralisée pour détruire le KOH, lavée et évaporée sous vide, on obtient de la silice hydratée et elle est constituée de$\ce{H2SiO3}$ flocons qui sont extrêmement légers: la densité de l'étoffe n'est pas beaucoup plus grande que l'air, comme si elle était faite de chaînes assez longues $\ce{HO -[- Si(OH)2 - O -]_n-H}$ parfois dirigé dans toutes les directions autour d'un atome central de silicium.

La chimie de l'acide silicique et de ses sels est extrêmement complexe. Le diagramme ternaire$\ce{Na2O - SiO2 - H2O}$ contient $11$ différentes phases.

Réf.: JG Vial, Soluble silicates, Reinhold, New York, 1952. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chimie des éléments, Pergamon, 1986, § 9.3.4. p. 398