11

t

10

Procesowi kondensacji towarzyszy zatem tworzenie się coraz większych cząsteczek, . które stanowią, układ o coraz wiekszei spoistości,

W konsekwencji zol kwasów krzemowych przeobraża się w żel, tj. osad o subtelnym rozdrobnieniu wykazujący ogromną powierzchnię właściwą.

Okazuje się, że szybkość kondensacji kwasów krzemowych zależy od pH.

Zależność szybkości kondensacji kwasów krzemowych od pH (wykres poglądowy)

Szkło wodne jako zol może istnieć dzięki wysokiemu pH.

Mechanizm wiązania szkła wodnego

Mechanizm wiązania szkła wodnego polega na jego procesie koagulacji tj. przeobrażenia się z riazy zolowej w żelową.

Koagulacja szkła wodnego powoduje, że zmienia ono swoją postać z cieczy na ciało stale (bezpostaciowy osad o dużej powierzchni).

Wytrącający się w mieszaninie (szkła wodnego, wypełniacza mineralnego i koagulatora) osad żelu kwasów polikrzemowych powoduje w kolejności;

=> stopniowe jej przeobrażanie się z mieszaniny plastycznej w ciało stałe (etap wiązania); => stopniowy wzrost jej wytrzymałości mechanicznej będący efektem odwadniania się żelu a następnie przeobrażanie się jego w bezpostaciową formę krzemionki (SiOi), a 2 czasem w formę krystaliczną . Wszystkie te procesy prowadzą do wzrostu wytrzymałości tworzącego się sztucznego kamienia.

Tak więc w procesie wiązania i twardnienia mieszanki, przebiega następujący łańcuch przemian:

m R2O • n Si0₂ • H₂0 n[Si(OH)₄] + H₂0 —> n SiO^ (bezpostaciowe) + H2O —>

11S1O2 (krystaliczne)

W powyższych procesach bardzo istotną rolę odgrywa koagulator, która to rola sprowadza się do:

* zwiększenia szybkości kondensacji prostych kwasów krzemowych w polikwasy tj. wtrącania się żelu, w efekcie obniżenia pH mieszaniny; _

S)

Rola koagulatora

Zwiększenie szybkości kondensacji prostych kwasów krzemowych w polikwasy tj. wytrącania się żelu, w efekcie obniżenia pH mieszaniny

Incjowanie procesu koagulacji równomiernie w całej objętości mieszanki anie tylko na powierzchni jak to ma miejsce w mieszankach bez koagulatora

Zapewnienie maksymalnej odporności tworzywa na działanie wody dzięki-trwałemu ustabilizowaniu pH na poziomie ok. 6

Ułatwianie odwadniania się żelu polikwasów krzemowych

Efektywnym koagulatorem jest fluorokrzemian sodu Na^SiFe

W jego odecności w trakcie koagulacji szkła wodnego, obok kwasów polikrzemowych n f Si(OH)₄] powstaje fluorek sodu NaF Związek ten jest:

-    słabo rozpuszczalny w wodzie

-    solą mocnego kwasu HF i mocnej zasady Na(OII) i nie hydrolizuje

powoduje tc stabilizację pH na wartości ok. 6 tzw. Cieczy porowej tworzywa krzemianowego a co za tym idzie jego dobrą odporność na działanie wody.