水合铝硅酸钠
水合铝硅酸钠
水合铝硅酸钠
中文名称：4A分子筛
英文名称：4A-Type zeolite Sodium aluminosilicate hydrate
含量：48%
净重：25kg/包
CAS号：1318-02-1
分子量：2190.83
化学式：Na12[(AlO2)12(SiO2)12].27H2O
密度：6.35（g/cm3）
熔点:比较低
PH值：2-3
特性：4A沸石为白色固体颗粒。
呈网络状结构，不溶于水，能溶解于强碱和强酸。
化学名称
水合铝硅酸钠是一种碱金属硅铝酸盐，能吸附水、NH3、H2S、二氧化硫、二氧化碳、C2H5OH、C2H6、C2H4等临界直径不大于4A的分子。
广泛应用于气体、液体的干燥，也可用于某些气体或液体的精制和提纯，如氩气的制取。
水合铝硅酸钠是由硅氧和铝氧四面体组成的三维骨架状结构化合物，属立方晶系，晶胞中心是一个直径为1.14A空穴，它由一个8元环和6个相类似的空穴连接而成，这种8元环结构形成的自由空穴直径为4.12A，故称为4A沸石。
其传统合成方法有水玻璃法、活性白土法、膨润土法、高岭土法和煤矸石法。
水玻璃法工艺成熟，容易控制，但成本高。
活性白土法和膨润土法需添加铝源，成本较高，且设备要防腐。
高岭土法和煤矸石法是利用其铝硅比与4A沸石一致的特点，将其转化为具有反应活性的偏高岭土，并在苛性钠水溶液中进行水热结晶转化反应而制成沸石，但这种工艺需要高温焙烧原矿石，能源损耗较大，同时，对环境也会产生一定程度的污染。
它是一种无毒、无臭、无味且流动性较好的白色粉末，具有较强的钙离子交换能力，对环境无污染，是替代三聚磷酸钠理想的无磷洗涤助剂，表面吸附能力强，是理想的吸附剂和干燥剂。
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硅铝酸钠
硅铝酸钠百科内容来自于：
白色无定形细粉或粉末。
无臭，无味，相对密度2.6，熔点1000~1100℃。
不溶于水、乙醇或其他有机溶剂。
简介
中文名称：硅铝酸钠
别名：铝硅酸钠。
英文：Sodium aluminium silicate。
分子式: AlNaO6Si2
分子量: 202.13870
物理化学性质
白色无定形细粉或粉末。
无臭，无味，相对密度2.6，熔点1000~1100℃。
不溶于水、乙醇或其他有机溶剂。
在80~100℃时部分溶于强酸或强碱溶液。
用无二氧化碳水制成浆液（20 g/100 mL）的pH值为6.5~10.5。
制法：由火山熔岩与氢氧化钠等制得。
用途与注意事项
抗结剂。
食品添加剂使用卫生标准》（GB2760―1996）中规定：可用于植脂性粉末，最大用量为 5.0g/kg；FAO/WHO规定：用于。
硅酸钠基本知识
硅酸钠基本知识简介英文名：Sodiumsilicate,Waterglass.硅酸钠是无色固体，密度cm3熔点1321K（1088C）。
溶于水成粘稠溶液，俗称水玻璃、泡花碱。
是一种无机粘合剂。
固体硅酸钠南方多称水玻璃，北方多称泡花碱，硅酸钠的水溶液通称水玻璃。
纯固体硅酸钠为无色透明固体，市售硅酸钠多含有某些杂质，略带浅蓝色。
硅酸钠俗称水玻璃，液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。
固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。
形态分为液体、固体、水淬三种。
理论上称这类物质为“胶体”。
普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体，高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。
市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3・9H2Q放置在空气中吸潮、结块。
在水中的极易溶解。
泡花碱也就是硅酸钠（Na2SiO3）,溶于水后形成的粘稠溶液，通称水玻璃，呈碱性。
它的用途非常广泛，往往根据其粘结性强的特点，被用做硅胶，而且耐酸、耐热。
有毒，但对一般的接触没有影响，误食则会对人体的肝脏造成危害分类介绍1、硅酸钠分两种，一种为偏硅酸钠，化学式Na2SiO3,式量。
另一种为正硅酸钠，化学式Na4SiO4,式量。
2、正硅酸钠是无色晶体，熔点1291K（1088C）,不多见。
水玻璃溶液因水解而呈碱性（比纯碱稍强）。
因系弱酸盐所以遇盐酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。
保存时应密切防止二氧化碳进入，并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。
工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2,制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。
用为无机粘接制剂（可与滑石粉等混合共用），肥皂填充剂，调制耐酸混凝土，加入颜料后可做外墙的涂料，灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。
3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体，商品有无水、五水和九水合物，其中九水合物只有我国市场上存在，是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品，因其熔点只有42C,贮存时很容易变为液体或膏状，正逐步被淘汰，但由于一些用户习惯和一些领域对结晶水不是很在意，九水偏硅酸钠还是有一定市场。
拜耳法生产氧化铝工艺
生产氧化铝工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。
拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。
70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。
碱石灰烧结法适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。
然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。
此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。
如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。
溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。
把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。
氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。
水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。
碱石灰烧结法的主要化学反应如下：烧结：Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2熟料溶出：Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解）Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH（水解）脱硅：1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3··nH2O↓3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH分解：2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2ONaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96％和92～94％。
拜耳法过程中水合铝硅酸钠的析出活性
拜耳法过程中水合铝硅酸钠的析出活性潘晓林;蒋涛;侯宪林;吴艳;于海燕;涂赣峰【摘要】The activity of sodium aluminosilicate hydrates at different precipitation time in supersaturated silica-containing sodium aluminate solution prepared by analytical reagents of NaAlO2, NaOH andNa2SiO3·9H2O was investigated through simulating the digestion conditions of gibbsitic bauxite, the mechanism of which influencing the stability of sodium aluminate solution was also discussed by the XRD, SEM-EDS and FT-IR methods. The results show that most of sodium aluminosilicate hydrates can generate within 30min and the reaction reaches equilibrium after 60min at 145℃ when the initialSiO2concentration is 4.9 g/L. The desilication products mainly constitute of amorphous phase, zeolite, zeolite-A and sodalite. The zeolite-A, which is a cubic crystal with a larger unit cell volume than other desilication products, precipitates at the initial reaction stage, and disappears gradually with the extension of reaction time. The stability sequence from big to little of the desilication products in sodium aluminate solution is zeolite, sodalite, zeolite-A and amorphous phase. The increase of the desilication time can increase the crystal size and crystallinity of sodium aluminosilicate hydrates to reduce the activity, which improves the stability in sodium aluminate solution.%以分析纯化学试剂NaAlO2、NaOH和Na2SiO3·9H2O为原料配制过饱和含硅铝酸钠溶液,模拟三水铝石型铝土矿溶出过程研究不同时间析出水合铝硅酸钠的活性,并通过XRD、SEM-EDS和FT-IR等手段探讨其影响铝酸钠溶液稳定性的机理.结果表明:在145℃、SiO2初始浓度为4.9 g/L时,大部分的脱硅产物在前30min内生成,反应到60 min后,基本达到平衡;脱硅产物主要由无定型沸石、沸石、A型沸石和方钠石组成,其中A型沸石只在反应初期生成,形貌为规则的立方体晶体,晶胞体积很大,随着反应时间的延长,A型沸石消失;脱硅产物在铝酸钠溶液中的稳定性由大到小的顺序为沸石、方钠石、A型沸石、无定型沸石;延长脱硅反应时间可以增加水合铝硅酸钠的晶体尺寸和结晶度,降低其析出活性,有利于提高铝酸钠溶液的稳定性.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)008【总页数】8页(P1748-1755)【关键词】拜耳法;脱硅产物;水解;铝酸钠溶液;晶体活性【作者】潘晓林;蒋涛;侯宪林;吴艳;于海燕;涂赣峰【作者单位】东北大学冶金学院,沈阳 110819;东北大学冶金学院,沈阳 110819;东北大学冶金学院,沈阳 110819;东北大学冶金学院,沈阳 110819;东北大学冶金学院,沈阳 110819;东北大学冶金学院,沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TF821在三水铝石型铝土矿溶出的过程中，矿石中活性含硅矿物如高岭石会被铝酸钠溶液溶解，致使溶液中含有大量的二氧化硅。
氧化铝生产简答总结
氧化铝生产简答总结氧化铝生产简答总结一、简答1.氧化铝的生产方法有哪几种？为什么目前工业上几乎全部是采用碱法生产氧化铝的？生产方法：碱法、酸法、酸碱联合法、热法原因：碱法有拜耳法、烧结法、拜耳烧结联合法等流程。
拜耳法流程简单，能耗低，产品质量好，成本低。
酸法适合处理高硅低铁铝矿，需要昂贵的耐酸设备，酸的回收比较困难，从铝盐溶液中除铁也很困难。
同理，酸碱法需要的设备要求很高。
热法用的设备是电炉或者高炉，从经济成本看，不合适。
故，目前工业上几乎采用碱法生产氧化铝。
2.烧结法中碳酸钠的作用？（1）.Ca(OH)2还会使溶出赤泥产生膨胀和粘结,Ca(OH)2对生产的影响及其二次反应造成的Al2O3损失不能忽视,流程中必须有一定浓度的NaCO存在。
（2）另外提高碳酸钠可以抑止赤泥膨胀,改善赤泥的沉降性能,使分离易于操作。
但碳酸钠不能太高,否则会影响粗液的脱硅效果。
（3）适当地提高Na2CO3浓度(25～30g/l),控制较低的溶出温度,在使脱硅反应不易进行的前提下,就可以获得在不明显增大Na2O二次反应损失的前提下,能够较大幅度地减少Al2O3二次反应损失的积累效果。
（4）碳酸钠是引起溶出液中二氧化硅浓度升高的主要原因。
随着调整液中碳酸钠浓度的升高,溶出液中二氧化硅浓度升高,溶出液的A/S降低,熟料氧化铝的溶出率升高;3.拜耳法种分的影响因素？（1）分解原液浓度和分子比的影响原液浓度高，过饱和度低，不利于结晶长大和附聚，产品强度小；分解原液分子比降低，分解速度、分解率和分解槽单位产能均显著提高。
（2）温度制度的影响合理的降温制度能提高分解率（3）晶种数量和质量的影响（4）搅拌速度的影响搅拌速度较低的时候对分解影响不大，搅拌速度过高，会产生很多细粒子；需要合理的搅拌速度（5）分解时间与母液分子比的影响当其他条件相同时，随着分解时间延长，分解率提高，母液分子比增加。
(6)杂质的影响过量的含硫杂质会使分解率降低；氟、钒、磷等杂质对分解产物的粒度有影响。
浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合 铝硅酸钠形成的动力学研究
V o l.20高等学校化学学报N o.8 1999年8月 CH E M I CAL JOU RNAL O F CH I N ESE UN I V ER S IT IES 1262～1265 浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究3刘桂华 李小斌 彭志宏 张传福(中南工业大学冶金系,长沙,410083)摘要 研究了浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学行为,反应对A l(OH)-4、Si O2(OH)2-2均为一级反应.结合溶液的结构和沸石形成机理,提出了五配位中间体形成机理;提高反应温度、降低碱浓度、加强搅拌或加入晶种(或杂质)均有利于水合铝硅酸钠的形成.关键词 水合铝硅酸钠,动力学,五配位中间体分类号 T F821用高苛性比铝酸钠溶液处理一水硬铝石——高岭石型铝土矿可提高矿石品位,水合铝硅酸钠(钠硅渣)形成的动力学研究结果能为优化湿法处理铝土矿工艺提供依据.在碱法生产氧化铝过程中,硅可以水合铝硅酸钠(或水化石榴石)的形式从铝酸钠溶液中沉淀析出,因而有关较低苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的研究报道较多[1～3].由于氧化铝生产中A l2O3浓度较大,而Si O2浓度较小,根据水合铝硅酸钠的化学式(N a2O・A l2O3・117Si O2・n H2O)可知,溶液中A l2O3损失相对较少,因而在以往的动力学研究中均以Si O2浓度变化建立水合铝硅酸钠形成的动力学模型,这种数学模型难以直观地反映其形成的微观过程.本文研究了在浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠的动力学过程,并研究了碱浓度、搅拌强度和杂质对其动力学过程的影响.1 实验原料与方法以N aOH(C.P.级),A l(OH)3(C.P.级)及N a2Si O3(A.R.级)配成不同浓度的高苛性比含硅铝酸钠溶液.N a2O,A l2O3浓度以滴定法测定,Si O2浓度以硅钼蓝分光光度法测定.实验是在D Y8型群釜低压装置(中南工业大学机械厂)中进行的,甘油为加热介质,控温精度±1℃.将调配好的溶液(或固样)加入低压钢弹中,加入1个 20mm、3个 5mm钢球,密封,待升至指定温度后放入钢弹,5m in后开始计时,在规定时间取样,快速离心分离,取上清液测定N a2O,A l2O3,Si O2浓度.2 结果与讨论2.1 温度对水合铝硅酸钠形成的影响原始溶液组成为:w(N a2O)∶w(A l2O3)∶w(Si O2)=160∶612∶8124.不同温度下溶液中Si O2反应率的变化见图1.收稿日期:1998211209.联系人及第一作者:刘桂华,男,30岁,博士后.3教育部博士点基金(批准号:96053309)资助课题.F ig .1 The effects of te m perature on the reaction rate of Si O 2(A ),A l 2O 3(B )a .105℃;b.100℃;c .95℃;d .90℃.结果表明,反应温度升高,溶液中A l 2O 3和Si O 2转化成水合铝硅酸钠的反应率增大,反应速率增大,且随着反应时间的延长,溶液中A l 2O 3,Si O 2的反应率也增大.说明在浓碱高苛性比铝酸钠溶液中A l 2O 3,Si O 2对水合铝硅酸钠的形成均有贡献.铝酸钠溶液的结构研究表明,基本离子为A l (OH )-4,在高苛性比铝酸钠溶液中存在少量A l (OH )3-6[4,5].在含硅铝酸钠的溶液中,硅主要以Si O 2(OH )2-2形式存在,硅浓度较高的铝酸钠溶液中也有聚合态硅酸根离子[6,7].在浓碱高苛性比含硅铝酸钠溶液中,铝、硅的基本离子仍然是A l (OH )-4和Si O 2(OH )2-2,其它离子的含量相对较少[8].故水合铝硅酸钠的动力学方程可描述为:d ΓSi O 2 d t =Ke -E R T [A l (O H )-4]a [Si O 2(O H )2-2]b (1)式中,ΓSi O 2为溶液Si O 2的反应率,E 为表观活化能,a ,b 为反应级数.式(1)两边取对数得:ln (d ΓSi O 2 d t )=ln K -E R T +a ln [A l (O H )-4]+b ln [Si O 2(O H )2-2](2) 根据溶液结构研究结果可以认为,溶液中A l 2O 3,Si O 2浓度可近似等价于2A l (OH )-4,Si O 2(OH )2-2浓度,因而可以直接测定.由图1以曲线拟合法求得d ΓSi O 2 d t ,求解式(2)得a =0.97,b =1.12,E =86142kJ m o l ,线性相关系数r =0196.在浓碱高苛性比铝酸钠溶液中,水合铝硅酸钠生成对[A l (OH )-4]和[Si O 2(OH )2-2]而言均为一级反应.在本文的条件下,溶液中硅铝比较高[w (Si O 2)∶w (A l 2O 3)=1133],同时溶液中硅主要以Si O 2(OH )2-2形态存在,结合沸石的生成机理[9],可认为水合铝硅酸钠的生成机理为五配位中间体形成机理:A l HO OH OH OH+Si O -OH O -OH 2A l HO HO OH OH O Si OH O -OH 2A l HO HOOH OH O SiO -OH OH N a + Si —O —A l 共价复杂离子水合铝硅酸钠 在这种机理中,开始时A l (OH )-4与带负电荷不太高的单态硅氧四面体反应,生成五配位中间体,该步反应速度慢,且反应可逆,是速度控制步骤;然后带负电荷的五配位中间体被阳离子吸引并围绕N a +进行缩聚反应,生成共价型的复杂离子并生成水合铝硅酸钠(钠硅渣).在氧化铝生产中,拜尔法预脱硅常在较高温度(90～105℃)下保温较长时间,其目的是3621N o .8刘桂华等:浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究 有利于铝酸根、硅酸根离子发生聚合[10],从而有利于生成五配位中间体;烧结法也常加入种分母液以降低溶液中铝和硅的浓度,提高溶液的稳定性,同时有利于单体离子的生成,即有利于生成五配位中间体,这些均有利于溶液的脱硅.2.2 碱浓度对水合铝硅酸钠形成的影响溶液组成w (A l 2O 3)∶w (Si O 2)=612∶8124,反应温度100℃时,不同碱浓度下溶液中Si O 2的反应率变化见图2.结果表明,随着反应时间的延长,高浓度碱液中Si O 2的反应率趋于平稳,而低浓度碱液中反应率则继续增大.结合溶液结构和动力学机理可知,碱浓度的增大可促进铝、硅的聚合,减少单体离子的浓度,且Si —O 、A l —O 键能较大,断裂与形成均需克服较高的能垒而难以较快地产生单体离子,从而使碱浓度较高时,反应后期溶液中Si O 2的反应率较低.F ig .2 The effects of the caustic concen tration onthe reaction rate of Si O 2w N a 2O (g ・L -1):a .160;b .245.F ig .3 The effects of ag it ation on the reaction rate of Si O 2a .N o steel ball ;b.steel ball .2.3 搅拌对水合铝硅酸钠形成的影响实验分为两组,一组钢弹中加入1个 20mm 钢球,5个 5mm 钢球;另一组不加钢球.溶液组成w (N a 2O )∶w (A l 2O 3)∶w (Si O 2)=160∶612∶8124.反应温度93℃时,溶液中Si O 2的反应率变化见图3.由图3可知,加强搅拌,有利于反应的进行,即有利于单体负粒子的相互碰撞和结合,从而提高了反应速率与Si O 2的反应率.F ig .4 The effects of i m pur ities on thereaction rate of Si O 2a .N o additive ;b .iron tri oxide ;c .quartz .2.4 杂质对水合铝硅酸钠形成动力学的影响水合铝硅酸钠在铝酸钠溶液中溶解度较小,即使在纯苛性碱液中其溶解度也较小,因而本文中Si O 2浓度相对于水合铝硅酸钠的溶解度而言为过饱和溶液,处于热力学不稳定状态,容易沉淀析出.生产中常加入晶种以加快水合铝硅酸钠的沉淀析出,降低设备的结垢程度.根据结晶化学理论,结构相同或相近的物质作为晶种有利于物质的沉淀,杂质的存在也有利于破坏溶液的介稳状态.图4为加入结构上与水合铝硅酸钠不同的杂质后溶液中Si O 2反应率变化情况.由图4可见,加入氧化铁、石英粉末后,Si O 2的反应率明显高于不加杂质的,说明这些杂质可作为活性中心破坏溶液的介稳状态,促进反应的进行,提高反应率.4621高等学校化学学报 V o l .20参 考 文 献 1 O ku T .,Yam ada K ..L igh t M etals ,1971:37 2 Yam ada K .,Yo sh ihara M .,T asaka S ..L igh t M etals ,1985:223 3 АрлюкВ.И..ЦВ.Меt .,1984,7:53 4 Barcza L .,PacfalviM .R ..M ater .Chem .Phys .,1989,21:345 5 СизяковВ.М.,МюндЛ.А.,ЗахаржевскаяВ.О..ЖПХ,1992,65(1):23 6 L I U M iao 2X iu (柳妙修),ZHOU Pei 2Fang 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A l 2O 3)w ere studied .It w as one o rder fo rA l (OH )-4and Si O 2(OH )2-2i on respectively .T he value of apparen t active energy w as 86.42kJ m o l.B ased on the analysis of the structu re of the alum inate so lu ti on and the m echan is m of the fo r m ati on of zeo lite ,the m echan is m of five 2ligand in ter m ediate state w as set up .It w as advan tageou s fo r the fo r m ati on of sodium alum ino silicate hydrate to increase the tem per 2atu re ,o r to decrease the cau stic concen trati on ,o r to in ten sify the agitati on ,o r to add the seed (o r i m p u rities )in the alum ina p roducti on .Keywords Sodium alum ino silicate hydrate ,K inetics ,F ive 2ligand in ter m ediate state(Ed .:Y ,X )5621N o .8刘桂华等:浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究 。
水溶液体系铝硅酸钠微结构的拉曼光谱和量子化学从头计算研究
水溶液体系铝硅酸钠微结构的拉曼光谱和量子化学从头计算研究伏 清，尤静林＊ ，王媛媛，柳晓飞，余立旺（上海大学材料科学与工程学院 ，上 海 ２０００７２） 摘 要 ：选取了代表性水溶液体系铝硅酸钠的典型 试 样 ：铝 酸 钠 溶 液 、硅 酸 钠 溶 液 、铝 硅 酸 钠 溶 液 ，分 别 测 定了它们的拉曼光谱 。
构建了系列铝 硅 酸钠溶液微结构模型 ，应用量子化学从头计算方法优化了 空 间 几 何 构 型 ，并计算了其拉曼光谱 ，计算结果分别与相应试 样 的实验拉曼光谱进行对比 。
结 果 表 明 ：在 高 浓 度 条 件 下 ，铝酸钠溶液中铝物种的主要存在形式是 Ａｌ（ＯＨ）－ Ｑ０）和 Ａｌ２Ｏ （ＯＨ）２－ （２Ｑ ），低浓度时只存在 Ｑ 结 构 的 ４ （ ６ １ ０铝 酸 根 离 子 ，以 ４Ｑ０ 聚集态的四水合分子形式存在 ；在 ２．０Ｍ Ｎａ２ＳｉＯ３ 溶 液 中 ，硅酸钠团簇结构可能的存在形 式 是 四 水 合 Ｎａ２Ｈ２ＳｉＯ４ ；在铝硅酸钠溶液中 ，铝硅酸根离子的形态是由 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ和 Ａｌ－Ｏ－Ｓｉ键以不同铝硅原子 配比相互连接形成的环状或链状结构 。
关 键 词 ：铝 酸 钠 溶 液 ；硅 酸 钠 溶 液 ；铝 硅 酸 钠 溶 液 ；拉 曼 光 谱 ；从 头 计 算 ；微 结 构 中 图 分 类 号 ：Ｏ６５７．３７文 献 标 志 码 ：Ａｄｏｉ：１０．１３８８３／ｊ．ｉｓｓｎ１００４－５９２９．２０１４０３０１０ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａａｎｄＱｕａｎｔｕｍ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｂｉｎｉｔｉｏ ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙ ｏｎ ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＳｏｄｉｕｍ ＡｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅＡｑｕｅｏｕｓＳｏｌｕｔｉｏｎｓ ＦＵ Ｑｉｎｇ，ＹＯＵＪｉｎｇ－ｌｉｎ＊ ，ＷＡＮＧ Ｙｕａｎ－ｙｕａｎ，ＬＩＵ Ｘｉａｏ－ｆｅｉ，ＹＵ Ｌｉ－ｗａｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌｏｆ ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｓａｍｐｌｅｓｏｆｓｏｄｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎｃｌｕ－ｄｉｎｇｓｏｄｉｕｍａｌｕｍｉｎａｔｅ，ｓｏｄｉｕｍｓｉｌｉｃａｔｅａｎｄｓｏｄｉｕｍａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａ－ ｔｅｄｂｙＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｑｕａｎｔｕｍｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｂｉｎｉｔｉｏｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒａｏｆａｓｅｒｉｅｓｏｆｓｏｌｕ－ ｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃｌｕｓｔｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓ．ＣａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒａ ｗｅｒｅｃｏｍ－ ｐａｒｅｄｗｉｔｈｅａｃｈｏｔｈｅｒ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔａｌｕｍｉｎａｔｅｉｏｎｓｅｘｉｓｔｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆＡｌ４ （ ） ＯＨ ２－ （Ｑ ） （ＯＨ）－ Ｑ０ ａｎｄＡｌ２Ｏ （ ）６ ２ １ ｉｎｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｄｉｕｍａｌｕｍｉｎａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｗｈｉｃｈ ｍａｙｂｅｐｒｅｓｅｎｔｕｎｄｅｒｄｉｌｕｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓ４Ｑ０ｗｉｔｈｆｏｕｒ Ｈ２Ｏ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎ．Ｉｎ２．０Ｍ Ｎａ２ＳｉＯ３ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｉｔａｐｐｅａｒｓｔｈａｔＮａ２Ｈ２ＳｉＯ４ｍｏｎｏｍｅｒ ｗｉｔｈａｔｍｏｓｔｆｏｕｒＨ２Ｏ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｂａｂｌｅｆｏｒｍ ｏｆｓｏｄｉｕｍｓｉｌｉｃａｔｅ ｃｌｕｓｔｅｒｓ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓｐｅｃｉｅｓｉｎｓｏｄｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｏｕｌｄ ａｐｐｅａｒｔｏｂｅｒｉｎｇｏｒｃｈａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｂｙＳｉ－Ｏ－ＳｉａｎｄＡｌ－Ｏ－ＳｉｂｏｎｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＡｌ／ Ｓｉａｔｏｍｉｃｒａｔｉｏ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｄｉｕｍａｌｕｍｉｎａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｏｄｉｕｍｓｉｌｉｃａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｏｄｉｕｍａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓｏｌｕ－ ｔｉｏｎ；Ｒａｍａｎｓｐｅｃｔｒｕｍ；ａｂｉｎｉｔｉｏ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 收 稿 日 期 ：２０１３－０７－０１； 修 改 稿 日 期 ：２０１３－１２－１４基 金 项 目 ：国 家自然科学基金重点项目 （５０９３２００５）、国家自然科学基金 （２０９７３１０７，４０９７３０４６）和上海市科委 国 际 合 作 基 金 （１２５２０７０９２００）资 助作 者 简 介 ：伏 清 （１９８８年 ），女 ，上 海 ，上 海 大 学 材料科学与工程学院硕士研究生 ，铝硅酸钠溶液微结构及其拉曼光谱的研究 ，Ｅ－ ｍａｉｌ：ｆｕｑｉｎｇ８８１１１１＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ通 讯 作 者 ：尤 静 林 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｌｙｏｕ＠ｓｔａｆｆ．ｓｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ２６６光 散 射 学 报第 ２６卷少 有 一 部 分 硅形成了聚硅酸离子 。
SiO2主要成分硅酸钠
硅酸钠目录[隐藏]英文名：Sodium silica te, Waterglass.概述分子式技术指标用途分类和组成凝结固化主要性质英文名：Sodium silica te, Waterglass.概述分子式技术指标用途分类和组成凝结固化主要性质速溶粉状硅酸钠[编辑本段]英文名：Sodium silica te, Waterglass.[编辑本段]概述硅酸钠分两种，化学式Na2SiO3，式量122.00，为偏硅酸钠。
化学式Na 3SiO4，式量184.04，是正硅酸钠。
硅酸钠是无色固体，密度2.4g/cm3，熔点1321K(1088℃)。
溶于水成粘稠溶液，俗称水玻璃、泡花碱。
是一种无机粘合剂。
正硅酸钠是无色晶体，熔点1291K(1088℃)，不多见。
水玻璃溶液因水解而呈碱性（比纯碱稍强）。
因系弱酸盐所以遇盐酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。
保存时应密切防止二氧化碳进入，并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。
工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑，制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。
用为无机粘接制剂（可与滑石粉等混合共用），肥皂填充剂，调制耐酸混凝土，加入颜料后可做外墙的涂料，灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。
固体硅酸钠南方多称水玻璃，北方多称泡花碱，硅酸钠的水溶液通称水玻璃。
纯固体硅酸钠为无色透明固体，市售硅酸钠多含有某些杂质，略带浅蓝色。
硅酸钠的生产方法分干法（固相法）和湿法（液相法）两种。
干法生产是将石英砂和纯碱按一定比例混合后在反射炉中加热到1400℃左右，生成熔融状硅酸钠；湿法生产是将烧碱水溶液和石英粉在高压釜内共热直接生成水玻璃，经过滤浓缩得成品水玻璃。
硅酸钠[编辑本段]分子式Na2O·mSiO2分子量：122.054石英砂和碱的配合比例即SiO2和Na2O的摩尔比决定着硅酸钠的模数M，模数即显示硅酸钠的组成，又影响硅酸钠的物理、化学性质，因此不同模数的硅酸钠有着不同的用处。
铝酸钠溶液脱硅
SiO2为 3 ~ 4g/L)来说，无论是高压还是常压，以水合铝硅酸钠析出
进行脱硅，其精液的硅量指数最高也只能达到 450，满足不了碳分 过程生产优质氧化铝的需要。当脱硅添加一定量的石灰时，SiO2以 比水合铝硅酸钠溶解度更低的水化石榴石系固溶体析出，则可以使 精液的硅量指数提高到 1000~1200，实现铝酸钠溶液的深度脱硅。 其反应式为：
SiO 的过饱和区，在此区域内无晶种存在时， SiO
过饱和曲线基本反映了熟料溶出粗液中 SiO2的含 量，但随着溶出条件的改变(如温度、αK等) ， AC线 和AB线的相对位置也会有所改变，但上述特点是不会 变化的。
4222SiO H SiO Si(O H) HSiO 硅胶 (SiO2· nH2O)SiO 在 pH=10.5~11 的氢氧化钠溶液 4 2 4 6 8 8
响也是合理的。
3. 原液中的Na2O浓度 保持铝酸钠溶液中 Al2O3浓度不变，增加 Na2O浓度，即提高 溶液的αK，则SiO2的溶解度明显增加，硅量指数下降。因此，在
保证溶液稳定性的前提下，溶液的苛性比越低，脱硅效果越好。
4. 原液中的K2O、Na2CO3、Na2SO4和NaCl浓度 在溶出粗液中往往含有这一类盐，它们都属于水合铝硅酸钠
在温度不太高的条件下刚析出的水合铝硅酸钠就是无定形的且其分散度极高因此具有较高的溶解度随着搅拌时间的延长无定形水合铝硅酸钠才会逐渐转变成结晶形态的水合铝硅酸钠而且无定形水合铝硅酸钠转变成结晶形态水合铝硅酸钠的速率很小或者说其晶形转变存在动力学阻碍因此sio铝酸钠溶液中易形成过饱和介稳状态
铝酸钠溶液的脱硅过程
硅酸钠析出的速度显著提高，这是一对矛盾，最终结果就是看
“是东风压倒西风，还是西风压倒东风”。实践表明，在 100~170℃ 范围内，动力学因素起到了决定性作用，即此温度范
水合铝硅酸钠
水合铝硅酸钠水合铝硅酸钠（Sodium aluminium silicate hydrate）是一种无机化合物，化学式为Na2Al2Si3O10·2H2O。
它是一种白色结晶粉末，常用作吸湿剂、助剂以及阻燃剂等。
本文将介绍水合铝硅酸钠的性质、用途和制备方法。
1.性质水合铝硅酸钠为白色结晶粉末，具有良好的吸湿性。
其化学性质稳定，不溶于水，溶于水中的碱性溶液。
其分子结构中含有水合物，因此在加热时会失去结晶水。
水合铝硅酸钠在高温下会分解，释放出水蒸气和二氧化硅。
2.用途水合铝硅酸钠具有多种用途，包括以下几个方面。
2.1 吸湿剂水合铝硅酸钠具有很强的吸湿性能，在湿度较高的环境中能吸收周围的水分，从而起到保护和干燥的作用。
常见的用途包括制作除湿袋、防潮剂以及电子产品中的防潮材料等。
2.2 助剂水合铝硅酸钠作为助剂广泛应用于橡胶、塑料、涂料等工业中。
它可以改善这些材料的流动性和加工性能，并提高其抗老化、抗紫外线辐射等性能。
2.3 阻燃剂水合铝硅酸钠具有良好的阻燃性，可用作阻燃剂添加到塑料、纺织品、涂料等材料中，提高其耐火性。
它能有效地抑制燃烧过程中产生的有害气体和烟雾，起到保护人身安全和减少环境污染的作用。
3.制备方法水合铝硅酸钠的制备方法主要有两种，分别是熔融法和水溶液法。
3.1 熔融法将合适比例的氢氧化钠、硅酸钠和三氯化铝混合均匀，然后在高温下进行熔融反应，得到产物水合铝硅酸钠。
这种方法制备的产物通常为白色结晶粉末。
3.2 水溶液法将适量硅酸钠溶解于水中，再加入氢氧化铝溶液进行搅拌反应，最后通过过滤、洗涤和干燥得到水合铝硅酸钠。
这种方法制备的产物相对较为纯净。
总结：水合铝硅酸钠是一种常用的无机化合物，具有良好的吸湿性、助剂特性和阻燃性。
它在各个领域有着广泛的应用，如制作吸湿剂、改善材料性能以及提高耐火性等。
制备水合铝硅酸钠的方法主要包括熔融法和水溶液法，根据需要选择适当的制备方法。