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Estrutura macromolecular
do silicato solúvel,
polissiloxonato
Este curso revisita uma antiga indústria, a do silicato solúvel (waterglass), um ingrediente químico geopolimérico
básico. Envolve:
• História dos silicatos solúveis (waterglass), fabricação;
• Estrutura macromolecular de silicatos vítreos de sódio ou potássio;
• Hidrólise, despolimerização de silicatos sólidos;
• Estrutura das soluções de silicato solúvel, o polissiloxonato;
• Espectroscopia de RMN, estrutura macromolecular, identificação de espécies solúveis;
• Densidade, viscosidade, pH, silicatos alcalinos em pó;
Após a conclusão deste curso, você será capaz de compreender as diferenças entre os silicatos de sódio e os
silicatos de potássio e como aplicar esse novo conhecimento na concepção de alta qualidade dos produtos
geopoliméricos.
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
Estudaremos a estrutura macromolecular do silicato
solúvel, designado polissiloxonato, onde a relação
Si:Al=1:0.
Composição química dos silicatos solúveis
A fórmula química para o silicato solúvel é
xSiO2:M2O:zH2O; M2O sendo óxido de sódio, óxido
de potássio e óxido de lítio. Chamamos esse silicato
de (Na, K)-polissiloxonato.
Fabricação dos silicatos
Mecanismo químico
A alcalinização do SiO2 é um ataque químico da
cadeia polissiloxo por álcalis, que é a quebra da
ligação Si-O, obtendo duas moléculas separadas.
Figura 5.1 - Alcalinização do SiO2
xSiO2 : M2O : zH2O
M2O = Na2O, K2O, Li2O
Processos de produção
(Na, K) - (Si-O-Si-O)n
(Na, K) - Polissiloxonato
Silicatos comerciais são caracterizados por dois
números: o primeiro é o módulo, que é a razão em
massa (RW) do SiO2:M2O e o segundo a razão molar
(RM) SiO2:M2O, essa é a relação molar que usamos
neste curso.
Para obtermos a razão molar quando temos a
relação em massa provida pelo fornecedor, temos
para o silicato de sódio RM = 1,032 x RW e para o
silicato de potássio RM = 1,568 x RW.
xSiO2 : M2O : zH2O
Módulo = RW = razão em massa SiO2:M2O
RM = razão molar SiO2:M2O
Existem 4 processos de produção; um que é usado
atualmente em escala industrial, envolve a areia de
SiO2 e carbonato alcalino, obtemos o silicato alcalino,
emissão de CO2 e isso ocorre a 1400-1500°C.
nSiO2 + M2CO3 => M2O.nSiO2 + CO2
1400-1500°C
O segundo, apesar de não usado, foi baseado em
SiO2 e sulfato de sódio com adição de carbono, você
será capaz de entender que por causa da emissão
de SO2 (isso produz ácido sulfúrico na atmosfera),
não está mais autorizado.
nSiO2 + Na2SO4 + C => Na2O.SiO2 + SO2 + CO
Na-silicato: RM = 1,032 RW
K-silicato: RM = 1,568 RW
A relação molar para os silicatos comerciais é
definida para o ortossilicato de sódio de 0,5;
metassilicato de sódio 1,0; dissilicato de sódio 2,0;
polissilicato de sódio 3,0 ou 3,3.
O terceiro e o quarto são através do método
hidrotérmico, que é realizado em autoclave, temos o
SiO2 reagindo com o hidróxido alcalino, e atualmente
temos vários laboratórios que fabricam o silicato de
sódio através da reação da sílica ativa com NaOH
ou KOH.
Tabela 5.1 - Razão molar dos silicatos comerciais
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nSiO2 + 2MeOH => M2O.nSiO2 + H2O
autoclave
ou < 100°C com sílica ativa
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
Processos industriais
Processo em forno
Temos dois processos de fabricação das soluções
de polissiloxonato solúveis: o processo em forno e o
processo hidrotérmico. No processo em forno, a areia
e o carbonato de sódio são misturados, colocados no
forno e fundidos. Essa mistura é enviada para outra
companhia que dissolvem o material e misturam em
água ou processam reaglomerando para produzir
o silicato em pó. O silicato é então dissolvido em
autoclave e misturado com outros ingredientes
O processo em forno fornece somente três produtos:
o silicato de sódio neutro com razão molar em torno
de 3,4; o silicato de sódio alcalino com razão molar
entre 2,1-2,2 e o silicato de potássio que tem razão
molar de quase quatro.
ou com outros álcalis para produzir o silicato de
sódio disponível comercialmente. No processo
hidrotérmico, usamos areia e a soda cáustica em
autoclave, obtemos um licor, que é evaporado
através de 3 a 4 processos diferentes.
Tabela 5.2: Processo em forno.
Precisamos saber porque a indústria escolheu estes
três produtos e não outros. Para entender essa
escolha, analisaremos os diagramas de fases da
fusão e cristalização para os sistemas Na2O-SiO2 e
K2O-SiO2.
Abaixo o diagrama de fases do sistema sódio-silício.
Figura 5.3 - Diagrama de fases do sistema Na2O.SiO2
Temos no processo de fusão as fases que são
obtidas durante a cura: fase I, Na2O; II, ortossilicato;
Fig. 5.2 - Fluxograma de produção para polissiloxonatos solúveis, silicatos alcalinos solúveis (processo
em forno e hidrotermal).
III, metassilicato; IV, dissilicato; V, cristobalita;
VI, tridimita e VII, quartzo. Isto é óbvio, pois
aprendemos que o quartzo se transforma em
tridimita e a tridimita em cristobalita em altas
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
temperaturas. Vemos diferentes pontos eutéticos. No
processo industrial seriam nesses pontos eutéticos
que as misturas seriam produzidas. O ponto eutético
entre 75-77% em peso de SiO2 corresponde a relação
molar de 3,3 e o ponto eutético entre 63-64%
correspondendo a relação molar de 2.
Abaixo o diagrama de fases do sistema potássiosilício.
fase (III), que é o tetrassilicato. É uma molécula pura
do tetrassilicato de potássio.
- silicato de sódio neutro (76,5% em peso SiO2): fases βIV + VII
(dissilicato de sódio + quartz0);
- silicato de sódio alcalino (66% em peso SiO2): fases III e βIV
(metassilicato + dissilicato);
- silicato de potássio (71% em peso SiO2): fase III
(tetrassilicato).
O processo hidrotérmico é usado somente para
produzir o metassilicato (MR=1), porque é a melhor
forma de obter o metassilicato puro, pois pelo
processo em forno é mais difícil.
Vamos agora estudar a estrutura dos silicatos
obtidos pelo processo em forno. Faremos isso
através da espectroscopia de ressonância magnética
nuclear do silício.
Fig. 5.4 - Diagrama de fases do sistema K2O.SiO2
Para o silicato de potássio as fases são ortossilicato,
dissilicato e tetrassilicato. E, obtemos um ponto
eutético usado para a produção do silicato de
potássio que é por volta de 72-73% e representa
uma relação molar de 4 no grau industrial escolhido
para o silicato de potássio.
Então, temos o silicato de sódio neutro (77%
em massa de SiO 2), que é a mistura de dois
elementos, dissilicato de sódio e quartzo. Lembre
que o quartzo está sempre nos silicatos de sódio.
O silicato de sódio alcalino (66% em massa de
SiO2), a combinação de 2 fases (III e βIV), fase III é
o metassilicato e a βIV é o dissilicato, esse silicato
é a mistura sólida de dois silicatos diferentes. E o
silicato de potássio (71% em massa de SiO2), uma
Temos na Figura 5.5 a distribuição das diferentes
espécies que estão presentes no silicato de sódio. Eu
acredito que você se lembre dos vários tipos de Q: Q0,
Q1, Q2, Q3 e Q4. Temos a porcentagem da composição
do silicato e várias relações molares já estudadas.
Figura 5.5 - Estrutura molecular de soluções de silicatos de sódio em função da razão molar
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Temos na Figura 5.6 o mesmo silicato de potássio, e
as duas curvas são praticamente idênticas.
representação da estrutura que razoavelmente
corresponde a essa distribuição de Q4, Q3 e Q2, e
temos o sistema Q2, Q3 e Q4, que aqui é uma molécula
tipo laço.
• Razão molar 2 para o silicato de potássio
Figura 5.6 - Estrutura macromolecular de soluções de silicato de potássio em função da razão molar
Vamos tentar explicar que tipo de estrutura
obtemos nos silicatos. Vamos escolher algumas
das relações molares, e veremos se são capazes de
fornecer informações plausíveis sobre as misturas
encontradas nesses silicatos.
• Razão molar de 3 para o silicato de potássio.
Figura 5.8
Praticamente 85% de Q3, e menos de 10% de Q2
e Q4; isso resulta em um sistema que pode ser a
mistura de 8 espécies de Q3, uma de Q4 e uma de
Q2, consiste em uma estrutura em laço (Q2, Q3 e um
Q4) que induz de fato a uma estrutura tridimensional
entre esses laços.
• Razão molar 1 para o silicato de potássio
Figura 5.7
A razão molar é composta por 33-34% de Q4 e
66% de Q3, isso significa 2Q3 para 1Q4, temos uma
pequena porcentagem de Q2; então escrevemos
(0,1Q 2 + 2Q 3 + 1Q 4 ), e tentamos fazer uma
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Figura 5.9
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Para a relação molar igual a 1 teremos 85%
de Q 2, 10% de Q 3 e 5% de Q 1 correspondendo
aproximadamente a (1Q1 + 17Q2 + 2Q3). É uma
estrutura linear que pode ser representada com Q1
no fim da cadeia linear, Q2 e o Q3, como segmentos
do sistema.
Isso é bom, mas não é o que realmente ocorre nos
silicatos, é mais complicado. E é mais complicado
porque esquecemos de uma coisa. Nós esquecemos
que começamos com o quartzo e o carbonato de
sódio ou potássio, e que todo o ataque foi realizado
a 400°C. Vimos que o quartzo é transformado em
tridimita e cristobalita a essa temperatura, portanto
não é o quartzo que é o elemento inicial do nosso
sistema; que é despolimerizado e atacado por
álcalis, mas sim, a tridimita.
Lembre-se de que isso foi a transição de quartzo em
tridimita e cristobalita (Figura 5.10), por isso estamos
praticamente sempre abaixo de 1400-1700°C
na mistura, então podemos afirmar que o ataque
alcalino está acontecendo na estrutura da tridimita.
Você deve se lembrar que a estrutura do quartzo é
formada por ligações cruzadas de várias cadeias
lineares; de fato uma cadeia espiral, a tripla hélice. E
essa tripla hélice está em ligação cruzada no quartzo,
e provê uma estrutura compacta densa.
Figura 5.11
Nós temos a tridimita com uma estrutura mais aberta
formada por anéis hexagonais cíclicos, que estão
abertos e vazios entre os tubos e anéis.
Figura 5.12 - Estrutura da β-tridimita
Nós sabíamos que a transformação da tripla hélice
do quartzo em tridimita pode ser explicada pela
transformação em espiral alongada de cadeias do
tipo da wollastonita.
Figura 5.10
Figura 5.13
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Se olharmos a estrutura da tridimita, podemos
supor também que ao invés da cadeia do tipo da
wollastonita, o que temos é a cadeia do piroxênio.
Lembre-se da repetição dos elementos “di” e que
estas são cadeias do tipo piroxênio que podem ser
submetidas à alcalinização e a várias clivagens.
É isso que imagino que acontece no forno, temos
a clivagem da estrutura da tridimita em elementos
menores definidos. A clivagem acontece na borda de
uma pequena partícula tridimensional, que pode ser
o início da formação do silicato alcalino.
potássio, temos 50% de Q4 e 50% de Q3. Qual
estrutura corresponde a distribuição de Q4 e Q3? É
um tetrassilicato que corresponde a distribuição de
12 Q4 e 12 Q3, neste caso essa molécula realmente
existe no silicato.
Para entender se existe ou não, temos que voltar
para o diagrama de fases (Figura 5.16), lembre que
na relação molar 4, temos para Na-Si a distribuição
de SiO2 de 80% em massa, 20% de Na2O, que
corresponde a relação molar de 4. É a mistura βIV,
que é o dissilicato e quartzo. Assim, a suposição de
que temos uma única molécula de tetrassilicato para
o silicato de sódio com razão molar de 4, não está
correta, porque de fato ela é uma solução sólida de
silicato e quartzo.
Figura 5.14
Vamos escolher a relação molar de 4 para o sódio
e o potássio.
Figura 5.16
E sobre o potássio?
Figura 5.15
Na relação molar de 4, vemos que para o sódio
temos 50% de Q4 e 50% de Q3; esses são sistemas
tridimensionais avançados, mesmo para o
Para o potássio a relação molar de 4 é exatamente
no ponto eutético. A relação molar de 4 é justamente
o tetrassilicato, então podemos afirmar que esta
estrutura possa existir para o tetrassilicato, e
é o que obtemos no silicato. Se continuarmos
com a despolimerização e a degradação dessa
estrutura, então teremos outra, entramos em uma
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relação molar menor, a relação molar de 3.
Verificamos que isto não existe no sistema de sódio,e
nem no sistema de potássio, porque o dissilicato
e o tetrassilicato é uma mistura da espécie II e da
espécie III, portanto essa molécula não existe.
Figura 5.17
A relação molar de 3 para o sódio, temos a
distribuição de 38-40% de Q4, 60% de Q3 e 2,5% de
Q2. O mesmo, praticamente para o potássio e isso
poderia ser designado para outra estrutura, que é
previamente despolimerizada, que é formada por 6
Q4 e 12 Q3.
Figura 5.19
Figura 5.20
E se continuarmos a degradação da estrutura
tridimensional da tridimita, obtemos a relação molar
de 2 (Figura 5.21). A relação molar de 2 contém 75%
de Q3, 10% de Q4 e 10% de Q2 para o sódio, e 85%
de Q3 e menos de 10% de Q4 e Q2 para o potássio.
Figura 5.18
Para verificar sua validade, voltamos ao sistema de
fases (Figura 5.19 e Figura 5.20) e para a relação
molar de 3 alcançamos o ponto eutético. E, de fato
temos a mistura de βIV e VII, que é o dissilicato e de
novo o quartzo.
Isto poderia ser uma estrutura mais simples, temos
praticamente somente Q3, se não levarmos em
consideração dessa forma, nós saberemos o que
teremos, mas isso corresponde a relação molar de
2, baseado em dodecaedro e unidades de silício.
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Vamos continuar a despolimerização e o ataque
alcalino, temos a relação molar de 1,5. Temos
64-65% de Q3, 30% de Q2 e praticamente nenhum
Q4, e para o potássio 65% de Q3, 33% de Q2 e
praticamente 0 de Q4 e outras espécies. Poderia ser
esse hexassilicato, que corresponde a relação molar
1,5 e é formado por 4 Q3 e 2 Q2.
Figura 5.21
No sistema de fases, a relação molar de 2 para o
sódio corresponde a 66% de SiO2, essa é exatamente
a molécula número IV, é o dissilicato de sódio,
portanto essa molécula pode existir no silicato de
sódio.
Figura 5.24
No diagrama de fases, nós vemos que corresponde
a relação em massa, que é de fato a fase número III
e número IV; este é o metassilicato e o dissilicato, e
essa estrutura não existe em silicatos.
Figura 5.22
E sobre o silicato de potássio, nós vemos que a
relação de mistura não corresponde a uma molécula
individual, é composta pelas fase II e III, a fase II é
o dissilicato, a fase III é o tetrassilicato.
Figura 5.25
Figura 5.23
E para o potássio (Figura 5.26), a estrutura
denominada de dissilicato corresponde exatamente
ao ponto ótimo. Nós temos um problema. O
problema é que a distribuição da espectroscopia
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de ressonância magnética nuclear fornece uma
relação molar de 1,5, e aqui a determinação da fase
é um dissilicato. Temos que resolver esse problema,
e talvez seja o problema esteja no diagrama de fases
que pode estar incorreto.
hexâmero, RM=1, isso corresponde a 6 Q2.
E se continuarmos a despolimerização e o ataque,
nós temos a relação molar de 0,75, que poderia
ser expressada pelo trímero Q 1 e Q 3, mas se
continuarmos com 0,66, temos um dímero somente
com Q1, e o último, o ortossilicato, RM=0,5 e 1 Q0.
Figura 5.26
Se continuarmos a despolimerização e o ataque,
nós temos a relação molar de 1.
Figura 5.28
Mecanismo de formação e estruturas
Agora podemos estudar o mecanismo de formação
do silicato solúvel que ocorre em autoclave
quando o silicato é colocado em água e dissolvido
a 140-150°C. Nós estudamos a hidrólise e
despolimerização do silicato.
Tabela 5.3 - Solubilização a 25°C
Figura 5.27
Para o sódio 70% de Q2, 10% de Q3 e 15% de Q1
e para o potássio, também, 85% de Q2, 5% de Q1
e 10% de Q3 e isso poderia corresponder a essas
três unidades moleculares diferentes para o silicato
de sódio ou potássio. É um anel tetraédrico com
ramificações Si-O, que corresponde a 2 Q3, 2 Q2 e
2 Q1, isso corresponde a RM=1. Temos um trímero
individual, 3 Q2, que corresponde a RM=1 e um
Os três graus comerciais do silicato têm diferentes
solubilidades em água a 25°C, por exemplo, o
silicato de sódio com relação molar de 3,3, dissolve
50% após 60 horas e praticamente nenhuma
dissolução após. O silicato de sódio de relação
molar de 2, que é mais alcalino, precisa de 10
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
horas para dissolver 50% em massa, 70 horas para
atingir 75%, mas não consegue atingir 100%. O
silicato de potássio com relação molar de 4, 50% são
dissolvidos a 25°C em 1 hora, 75% após 7,5 horas
e é totalmente dissolvido após 48 horas.
Existe uma grande diferença entre silicato de
sódio e silicato de potássio. O silicato de potássio
é realmente uma molécula de tetrassilicato; em
contrapartida o silicato de sódio é a mistura de
dissilicato e quartzo. Então, o que vemos é que temos
na relação 3,3 muito quartzo e menos quartzo para
a relação 2 e um longo tempo para dissolver, mas
sabemos que o quartzo não é solúvel em água, e isso
explica porque leva mais tempo para ser atacado
em solução.
Seguiremos o processo de dissolução e a estrutura
das moléculas dissolvidas graças à ressonância
magnética nuclear. A dissolução acontece em água
devido à ação do sódio que ataca a matriz de silício,
então nós temos grupos silanol produzindo álcalis
que reagem no sistema e atacam a ligação de
siloxo produzindo Si-OH e outros núcleos de sódio,
impedindo a ponte de oxigênio, e assim por diante
sendo atacado e produzindo o silanol, Si-OH.
Figura 5.29
Isso é o que temos sob espectroscopia de
ressonância magnética nuclear do silício.
Figura 5.30
O espectro RMN do 29Si do silicato de sódio líquido
com razão molar de 2,10 apresenta picos agudos
do Q0, Q1, Q2 e Q3 localizados em torno de -72, -80,
-87 e -96 ppm respectivamente, juntamente com
uma ressonância ampla em -110 ppm decorrentes
da amostra do tubo de vidro (Q4). Após a adição de
NaOH ao silicato de sódio (relação molar de 1,6), a
quantidade de Q3 diminui, indicando que o NaOH é
capaz de quebrar algumas espécies Q3, aumentando
a atividade do silicato.Vamos ver o que acontece
quando adicionamos o NaOH para então degradar
o silicato em solução. Nós temos o NaOH e obtemos
uma relação molar de 1,6. Vemos que a quantidade
de Q2 aumentou e a quantidade de Q3 diminuiu, o
mesmo para o Q1 que aumentou e o mesmo para
o Q0. Então temos a despolimerização de espécies
maiores em estruturas moleculares menores de
silicato.
Nós podemos obter uma visão clara do formato
das moléculas que são dissolvidas no sistema
do silicato de sódio graças à espectroscopia de
ressonância magnética nuclear do silício (Figura
5.31). Nós isolamos agora vários oligômeros. Temos
o monômero do ortossialato, o dímero, o trímero
(linear ou cíclico), o tetrâmero (linear, cíclico e trímero
com ramificação de silicato), o pentâmero (cíclico
com ligação interna e o tetrâmero com ramificação
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
lateral de Si-O), o hexâmero (tem estrutura
tridimensional e este com uma estrutura quadrada
estranha) e ainda o octômero que é uma molécula
cúbica.
Nós temos o vidro com relação molar de 1, com
relação molar de 1,33, com relação molar de 2 e
com relação molar 3,2.
Visualizamos melhor no gráfico a seguir.
Essas moléculas são encontradas em vários silicatos
de sódio produzidos industrialmente e vendidos
como silicato de sódio.
Figura 5.32
Em 1,0, no vidro nós temos bastante Q2 e em 1,0 em
solução nós temos menos, a quantidade de Q1 está
aumentando, a quantidade de Q0 está aumentando
e a quantidade de Q3 desapareceu.
Com a relação 1,3, no vidro, nós temos também o Q3
praticamente dissolvido, temos o Q2, Q1 e Q0.
Figura 5.31
Nós podemos acompanhar a transição entre as
moléculas de Si no silicato em solução graças a
distribuição das espécies Q0, Q1, Q2, Q3, Q4 (Tabela
5.4).
Tabela 5.4
Na relação molar de 2 para o vidro temos
essencialmente Q3, o Q4 está ausente, foi totalmente
destruído, então temos um pouco de Q3, bastante
Q2 e Q1.
Na relação molar 3,3 nós temos muito Q4, lembrese que o Q 4 é quartzo, e esse quartzo está
presente mesmo após a dissolução em autoclave.
O Q3 resulta da degradação do quartzo, e alguns se
transformaram em Q2, em Q1 e em Q0.
Vamos dar uma olhada nas estruturas que
obtemos, supondo que a relação molar é 3,3 e
isso é o que deveríamos ter no vidro, 12 Q3 e 9 Q4
(Figura 5.33). Temos uma mistura de dissilicato
e quartzo, e a dissolução e degradação em
autoclave fornecerá a formação de três tipos de
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
hexâmeros em solução, que correspondem a
distribuição de 2 Q1, 6 Q2, 10 Q3 e 1 Q4 e a molécula
número 6a.
sólido é uma solução sólida de um trímero
(trissiloxonato) e um hexâmero (hexassiloxonato),
em dissolução obtemos a mesma estrutura
(praticamente não foi destruída) mais alguns
monossilicatos (ortossilicato), alguns Si-Si-O
(dissilicato) e o tetrassilicato. Aqui também o
metassilicato é formado por pelo menos 5 espécies
diferentes, não é um sistema formado por uma
única molécula, não é um sistema constituído de
um silicato de sódio individual.
Figura 5.33
Se obtivermos a relação molar 2 (Figura 5.34),
nós sabemos que no vidro temos uma mistura do
mesmo dissilicato (dodecassiloxonato de sódio),
hexassiloxonato mais quartzo. Quando submetido a
dissolução, obtivemos vários hexâmeros e trímeros,
então nós vemos em RM=2 no silicato de sódio é de
fato formado por 5 moléculas diferentes que têm
diferentes volumes.
Figura 5.35
Então nós aprendemos a diferença entre silicato de
sódio e silicato de potássio, isso também pode ser
mostrado pela viscosidade (Figura 5.36).
Figura 5.36
Figura 5.34
Na relação molar de 1 (Figura 5.35) temos o
metassilicato. O metassilicato em silicato de sódio
Lembre que o silicato de sódio contém grandes
moléculas, às vezes quartzo, então é óbvio que
a viscosidade do silicato de sódio será maior
que a do silicato de potássio, que é composto
por moléculas individuais. No tetrassilicato e no
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Estrutura macromolecular do silicato solúvel, polissiloxonato com Si:Al = 1:0
dissilicato que são facilmente desagregados
e despolimerizados em espécies menores, a
viscosidade do silicato de potássio é dez vezes
menor que a do silicato de sódio, e nós obtemos isso
sempre em função da temperatura, como ilustrado
no gráfico (Figura 5.36) abaixo de 120 MPa.s e 1000
MPa.s .
O pH da solução de silicato de sódio depende da
concentração, obviamente, quanto mais Na2O maior
o pH, que alcança valores muito altos.
moléculas menores e a RM=1 é formada por
moléculas menores que as outras, mas não é muito
solúvel em água a 20°C, para alcançar a solubilidade
tem que ser aquecido até 70°C e isso é um sinal
que devido ao processo industrial de produção do
metassilicato em pó, às vezes o que obtemos não
são moléculas menores na teoria, mas moléculas
agregadas que se polimerizaram novamente durante
a evaporação produzindo o pó hidratado em vários
fornos que são usados para esse propósito.
Figura 5.37 - Gráfico do pH em função da concentração em % de Na2O
Às vezes o silicato não é fornecido em solução, mas
em pó, são sempre pós de silicato hidratado e temos
quatro graus comerciais (Tabela 5.5).
Tabela 5.5 - Silicato hidratado em pó
Temos na Tabela 5.5 o dissilicato de sódio com
relação molar de 2, o trissilicato com relação molar
de 3, outro dissilicato de sódio (produzido de uma
maneira diferente) de relação molar 2 e o dissilicato
de potássio que tem relação molar de 3,12.
Figura 5.38
O metassilicato hidratado em pó é produzido
por processo hidrotérmico (Figura 5.39), e você
observa que eles são de diferentes graus e produtos
diferentes, que são fabricados ou por cristalização
contínua ou cristalização rotativa ou secagem
por pulverização, isso influenciará na formação
molecular do produto e em suas propriedades.
É interessante observar a solubilidade dos três
graus comerciais do pó hidratado. Na Figura
5.38 temos a variação da solubilidade pela
temperatura. A curva abaixo corresponde a RM=3,3
(obviamente menos solúvel que os outros); RM=2
é a curva que tem melhor solubilidade, já que tem
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Figura 5.39
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