Жидкое стекло применение в быту: Вы попали на несуществующую страницу

Применение жидкого стекла в строительстве

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

• Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
• Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
• Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

• Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
• Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
• Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
• Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
• В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

• Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
• Плотности жидкого стекла;
• Значения силикатного модуля;
• Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
• Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

• Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
• Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;
• Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
• Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
• Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
• Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, – повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа. В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

• Показатели влажности воздуха;
• Температура воздуха;
• Пропорции смеси – процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

• С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
• Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
• Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности. Это даёт возможность:

• Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги – вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;
• Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
• Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
• Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

• Портландцемент – 65-70%.
• Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200^оС. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

Область применения	Цемент	Песок	Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка	30%	55%	15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций	35%	55%	10%
идроизоляция колодцев	30%	40%	30%
Грунт-составы	50%	–	50%

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

1. Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
2. Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
3. На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
4. После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Жидкое стекло, добавление в бетон для гидроизоляции, пропорции состава

Большинство рядовых граждан знакомо с жидким стеклом в виде канцелярского (силикатного) клея. Это недорогой, простой в применении состав, используемый в первую очередь для склеивания бумаги и картона. О месте и роли жидкого стекла в строительстве и химической промышленности кое-что знает довольно узкий круг специалистов.

Между тем, простота его использования именно в этих сферах, наряду с его общедоступностью и минимальными затратами на проведение работ, делают его практически незаменимым. Некоторые называют жидкое стекло материалом прошлого века, предпочитая ему дорогостоящие полимерные составы, выполняющие ту же работу, и мы не будем с ними спорить, а лишь расскажем, где и как можно применить жидкое стекло в домашних строительных и отделочных работах.

Жидкое стекло — применение

Это растворенные в воде силикаты натрия (преимущественно), реже – калия K2O(SiO2)n, и еще реже – лития. В основном используют натриевое жидкое стекло Na2O(SiO2)n.

Понятно, что мы не будем в домашних условиях изготавливать огнеупорные краски, в которых именно наличие жидкого стекла (чаще калиевого) делает их таковыми, но добавить его в кладочный раствор для печи или камина мы точно сможем. Только следует придерживаться не только пропорций, но и способов введения материала в строительные составы и правил его нанесения на поверхности. Все негативные отзывы о применении жидкого стекла, а таковые тоже имеются, являются следствием нарушения технологий его использования.

Литиевое жидкое стекло используется крайне редко, в частности в электродных покрытиях, и мы о нем много писать не будем. Натриевое – имеет больший клеящий эффект, а калиевое не дает высолов и белесости после высыхания, что важно при изготовлении огнестойких лакокрасочных материалов. Выпускается в разных фасовках, вплоть до 200-литровых бочек и еврокубов, продается в строительных магазинах.

В строительстве сфер применения жидкого стекла много.

Часть из них показана на рисунке-схеме, но это далеко не полный перечень. Наиболее часто оно применяется для наружной гидроизоляции и обеспыливания.

Применение стекла для гидроизоляции

Наверное, это самый недорогой способ наружной гидроизоляции строительных конструкций, находящихся и под землей, и над ее поверхностью.

Для ее выполнения, натриевое жидкое стекло разводят с водой в пропорции 1:2 и покрывают поверхность в 2 слоя. Иногда для надземной обработки берут даже чуть меньшее количество жидкого стекла, для большего проникновения в бетон или кирпич, а для подземного – наоборот: количество его увеличивают до 400г на литр воды. Такой состав можно наносить не только валиком или кистью-макловицей, но и при помощи оборудования для нанесения ЛКМ под давлением.

Также для гидроизоляции можно применять состав на цементной основе с добавлением жидкого стекла. В нем в пропорции 1:2 его разводят с водой и вводят такое же по массе, как и жидкое стекло, количество цемента, всыпая в раствор его медленно при постоянном помешивании. Эту смесь наносят на стену кистью-макловицей.

Гидроизоляция бетонных или кирпичных поверхностей строительных конструкций при помощи жидкого стекла производится не только снаружи, но и изнутри.

Часто это делается для укрепления верхнего слоя материала с целью препятствования образованию пыли, а иногда для упрочения основания для последующей финишной отделки.

Ниже мы приведем пропорции составов для некоторых других видов работ с применением жидкого стекла.

Жидкое стекло в бетон для гидроизоляции

Кроме гидроизоляционных и огнеупорных свойств этот материал обладает кислотостойкостью, защитными свойствами от плесени и грибка и так же, как и вышеупомянутые, частично передает эти свойства материалам, в состав которых вводится в качестве компонента. Но главным остается, все же, водоотталкивающий эффект.

Пропорции состава:

В бетон жидкое стекло добавляется в количестве 7 – 10% от общей массы, при этом на 1 куб.м. бетона приходится в среднем 70 – 75 кг жидкого стекла.

Не рекомендуется добавлять жидкое стекло в готовую бетонную смесь. Следует развести его с необходимым количеством воды и уже в этот раствор засыпать сухую бетонную смесь. При этом важно помнить, что большое количество жидкого стекла сильно ускоряет процесс схватывания бетона, поэтому его нужно готовить в количествах, которое вы в состоянии выработать быстро и за один прием. Также переизбыток (более 15%) жидкого стекла в бетоне может привести даже к его растрескиванию.

При приготовлении такого состава в домашних условиях, многие задаются вопросом: какое купить жидкое стекло для бетона. Принципиальной разницы нет – натриевое или калиевое, но натриевое стоит дешевле и обладает несколько лучшими связующими характеристиками, поэтому посоветуем именно его.

Применение жидкого стекла в быту

Мы уже упоминали, что оно добавляется в лакокрасочные составы для придания им огнестойкости и кислотостойкости, а также используются для гидроизоляции и обеспыливания внутренних помещений.

1.Добавив стекло в водный раствор, приготовленный в пропорции 1:1, сурик, охру или окись железа или хрома, вы получите некоторое подобие такой краски в домашних условиях. Также колеровать подобные составы можно обычными красителями для водоэмульсионных красок.

2.Для гидроизоляции колодцев применяют состав, где жидкое стекло смешивается с цементом, кварцевым песком или кварцевой мукой в соотношении 1:1:1. Этот же состав применим и для бассейнов.

3.В кладочные растворы жидкое стекло добавляют в количестве от 10 до 15% для повышения прочности кладки.

А для печей каминов и дымовых труб еще и с целью придания им огнестойкости.

4.Для огнебиозащиты деревянных конструкций стекло разводится с водой в соотношении 1:1 или не менее 40% от общего количества.

5.Для декоративного покрытия изделий из дерева количество такого материала в водном растворе может достигать 70%. В чистом виде может произойти растрескивание. Слоев должно быть несколько, но нанесение следующего возможно только после полного высыхания предыдущего.

6.Жидкое стекло применяется при изготовлении одного из наиболее чистых в экологическом плане вида строительных конструкционных плит – Green Board, где оно смешивается с цементом в соотношении 1:1.

В домашних же условиях его применение будет полезным при изготовлении арболитовых блоков или состава для монолитной заливки, с добавлением хлористого кальция, где количество этих компонентов в равных частях не превышает 8 – 10 кг на 1 куб.м. опилкобетона при смешивании с 100 кг цемента 500-й марки.

Это далеко не полный перечень способов применения жидкого стекла в домашнем хозяйстве и строительстве, но те, кто продолжает думать, что этот материал пора списывать со счетов, глубоко заблуждаются. Разработанные учеными в последнее время новые материалы на основе жидкого стекла, тому подтверждение. Достаточно посмотреть в интернете видеоролики об автомобильной полироли «Жидкое стекло» и пропитках для тканей и кож, делающих их абсолютно водонепроницаемыми.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

Жидкое стекло применение.

Жидкое стекло — это уникальный материал, который обладает множеством свойств и применяется в различных сферах. Наиболее широко используется жидкое стекло в строительстве. Давайте разберёмся, чего же такого можно сделать, имея в наличии такой материал, как жидкое стекло.

Очень распространено применение жидкого стекла для гидроизоляции. Им можно пропитывать как стены, так и перекрытия. Кроме того, мы знаем, что фундаменты зданий часто подвергаются атмосферным воздействиям: сточные воды, разность температур, повышенная влажность могут здорово повредить фундамент и цоколь здания. Применение жидкого стекла в строительстве и отделке фундамента и цоколя это в разы увеличит устойчивость к атмосферным воздействиям.

Давайте теперь представим себе, что вам нужно построить бассейн у себя на даче. Если просто выкопать яму, обложить ее и заштукатурить, то вода быстро найдет себе ход, и бассейн будет протекать: нужна гидроизоляция. Поэтому в данном случае также пригодится жидкое стекло, оно довольно часто использовалось и продолжает использоваться при строительстве бассейнов. То же самое можно сказать и про колодцы: гидроизоляция с использованием жидкого стекла там также не помешает.

Следующим пунктом у нас идет использования жидкого стекла как антисептического средства. Довольно часто на стенах жилых и нежилых помещений мы можем наблюдать плесень и грибок. И не важно, из чего эти стены сложены и чем отделаны, если не позаботится о антисептической обработке, грибок хоть где-нибудь да и проявит себя. Жидкое стекло — это очень хороший антисептик.

Жидкое стекло обладает хорошей адгезией, то есть хорошо клеится к поверхности, поэтому его и применяют для склеивания и связки разного рода материалов. С его помощью можно клеить картон, фарфор, стекло и т.д.

Для того чтобы повысить плотность и огнестойкость изделий из бумаги, дерева либо какой-нибудь ткани, их пропитывают все тем же жидким стеклом.

Готовим строительные смеси

Давайте подойдем к вопросу с практической точки зрения и рассмотрим, что же такого полезного можно сделать, используя жидкое стекло.

Приготовление грунтовки из жидкого стекла. Чистым жидким стеклом, естественно, никто не грунтует, его нужно разбавлять.

Для того чтобы приготовить грунтовку, кроме жидкого стекла вам понадобится еще цемент и чистая вода. На 10 кг цемента вам понадобится примерно такая же масса жидкого стекла. Вначале цемент смешивается с водой, можно это делать при помощи дрели с насадкой (миксер). После чего смесь цемента и воды доливается в жидкое стекло и также размешивается.

Если получившаяся грунтовка слишком быстро твердеет и не дает нормально работать, нужно добавить немного воды и размешать.

Гидроизоляционный раствор для колодцев. Перед приготовлением раствора песок необходимо хорошенько просеять. Смешайте одну часть песка, одну часть цемента и одну часть жидкого стекла.

Вначале промажьте стены колодца жидким стеклом, затем повторно пройдитесь гидроизоляционным раствором.

Изготовление огнеупорного раствора. Может применятся для кладки разного рода каминов и печей. Тут нет ничего сложного: вначале готовится обычный цементно-песчаный раствор (1 часть цемента: 3 части песка) после этого в раствор добавляется немного жидкого стекла (15-20% от массы цемента).

Слишком большими порциями такой раствор не разводится из-за того, что быстро «стынет».

Если вы хотите защитить дерево от грибка либо плесени, то из жидкого стекла можно приготовить антисептическое средство. Жидкое стекло разводится с водой 1:1.

Стены из бетона либо оштукатуренные цементно-песчаным раствором таким средством лучше не мазать. Они покрываются своего рода защитной пленкой, которая очень скользкая и дальнейшая отделка в виде шпаклевки и покраски становится практически невозможной.

Приготовление пропитки для поверхности материалов. Необходимо приготовить смесь из воды и жидкого стекла. Для этого в одном литре воды нужно будет растворить примерно 400г. жидкого стекла. Поверхность обрабатывается кисточкой пару раз при этом к повторной пропитке не нужно приступать, пока окончательно не высохнет предыдущий слой.

Конечно, сегодня на полках строительных магазинов представлено множество материалов: это и грунтовки, и гидроизоляционные материалы, и клеи, и готовые огнеупорные растворы. Поэтому жидкое стекло в чистом виде — это материал «на любителя», иногда лучше воспользоваться готовым решением, нежели что-то мешать, соблюдая пропорции. Для чего изобретать велосипед, верно? Это раньше жидкое стекло использовалось в чистом виде всеми и повсюду, теперь же оно применяется в виде отдельного ингредиента той или иной строительной смеси.

Все это не значит, что жидкое стекло в чистом его виде полностью списали со счетов. Некоторые строители продолжают активно его применять, потому что уже давно вывели свои пропорции, готовят свои строительные смеси, которые проверенные годами.

виды, сфера применения, достоинства и недостатки

На чтение 11 мин. Просмотров 277 Опубликовано 06.02.2020 Обновлено 15.12.2020

Современный рынок строительных материалов изобилует всевозможными смесями, содержащими сложные активные добавки. Однако среди всего этого есть материалы, которые остаются популярными веками например жидкое стекло – один из них. Его в строительстве применяют повсеместно, а иногда его и вовсе нечем заменить. Одно из достоинств – низкая себестоимость, что также является фактором выбора миллионов строителей по всему миру. Каждый, кто хочет стать профессионалом в строительстве, должен уметь им пользоваться.

Жидкое стекло: история возникновения и состав

Что такое жидкое стекло вы можете не знать, но пользовался им каждый. Хотя бы раз вам приходилось пользоваться силикатным клеем. Он продается в любом магазине канцелярских товаров. А ведь это и оно и есть. Удивительно то, что более двухсот лет тому назад люди разработали состав, который по сей день не менялся. А родиной изобретения является Германия. Там жил химик Ян Непомук фон Фукс, который занимался изучением силикатов и их свойств. Именно он смешал щелочной силикат с кремниевой кислотой.

В результате реакции наблюдалось схватывания смеси. Итог – формирование вязкой субстанции. Но если ее оставить на открытом воздухе, образуется твердое вещество, похожее на стекло, так как остается прозрачным. Однако производственный процесс выглядит сложнее, ведь составляющие приходится получать дополнительно. В чистом виде в природе они не встречаются. Требовалось разогреть кварцевый песок до полного расплавления. Применялись стеклоплавильные печи. Но после добавляли уголь и соду (сульфат натрия).

Состав жидкого стекла до сих пор неизменен. Однако печи стали усовершенствованные. Сейчас это автоклав, где точка кипения субстанции выше, что позволяет добиться лучших характеристик готового продукта. Но главное, что спустя два века эта технология до сих пор работает, и заменять ее другой, более дорогостоящей нет смысла. Жидкое стекло – это материал, используемый не только в строительстве. Есть масса производств, где требуется улучшить качество производимой продукции, и оно прекрасно дает это сделать практически без удорожания.

Характеристики жидкого стекла

Есть целый перечень достоинств данного материала. В список входит:

1. Гидрофобность. После застывания не боится воды. Поэтому обработанные поверхности не поддаются воздействию влаги, коррозии, гниению.
2. Антистатичность. Будучи твердым не электризуется. Если нанести смесь на поверхность детали, она обреете антистатические свойства.
3. Термоизоляция. Малая тепловодность – причина уникального свойства сохранят тепло. Поэтому часто добавляют жидкое стекло в раствор (кладочный, для стяжки).
4. Огнеупорность. Это способность нейтрализовать действие высоких температур. Сам материал не горит, не токсичен, химически нейтрален, экологически безопасен.
5. Антисептичность. Это действительно антисептик. В жидком состоянии смесь убивает паразитов, и не дает им появиться в течение срока эксплуатации конструкции.

Среди сфер использования жидкого стекла применение в строительстве и промышленности определяется способностью заполнять нежелательные пустоты. Раковины, трещины, пазухи, заполненные силикатом, не увеличиваются со временем, не аккумулируют воду, и как следствие сохраняет морозостойкость монолита, если речь идет о бетонной поверхности.

Виды жидкого стекла

Принципиально состав может отличаться только вводимой добавкой, которую изготавливают на основе натрия, калия или лития. Соответственно различают и три различных типа продукции. Свойства жидкого стекла (калиевого K2O(SiO2)n, натриевого Na2O(SiO2)n, литиевого Li2O(SiO2)n) отличаются. Литий используется редко.

Основными являются два первых вида. Именно их можно встретить на прилавках строймаркетов. Именно они используются в строительстве и даже в быту. Поэтому необходимо рассмотреть данные типы более детально, и научиться распознавать, в каких случаях требуется то или иное соединение.

Жидкое натриевое стекло

При таком составе субстанция отличается повышенной вязкостью. Визуально он отличается неярко выраженным сероватым оттенком без видимых включений. Благодаря вяжущим свойствам одной из сфер применения является производство различных клеев, которые используют для организации гидроизоляционного покрытия. Как работать с жидким стеклом знает каждый профессиональный строитель. И, если нужно дополнительно защитить конструктив от влаги и воды, этот материал незаменим. Более того, железобетонная конструкция становится огнеупорной, и ее прочность повышается.

Жидкое калиевое стекло

Этот вид стал бы прекрасной альтернативой, если бы не более высокая стоимость производства. Смесь также тягучая, вязкая, клейкая. Только теперь она имеет едва заметный зеленоватый оттенок. Себестоимость повышается из-за сложности работы с калиевыми соединениями. С другой стороны этот состав обладает отличными бактерицидными свойствами. Материал не является благоприятной средой для поселения грибков, плесени, бактерий. Кроме того, благодаря химической нейтральности применение жидкого стекла в строительстве обусловлено необходимостью защитить сооружения от дождя, воздействию агрессивных сред, тумана, росы и т.д. Лакокрасочная продукция с этим компонентом отличается особым глянцем и блеском.

Область применения

Абсолютно естественно, что такой широкий спектр достоинства нашел применение в различных сферах деятельности человека. Сейчас обширное использование жидкое стекло нашло в таких областях:

1. Черная металлургия. Изготавливают, например, керамические флюсы и литейные формы. Электроды для электросварки обрабатывают именно силикатом. А при производстве сплавов жидкое стекло – связующий компонент.
2. Машиностроение. Часто требуется антипригарное лакокрасочное покрытие. Деликатные соединения также обеспечиваются с помощью этого клейкого вещества. Краска на жидком стекле формирует на поверхности антинагарный слой.
3. Строительная сфера. Производят жароупорные материалы (бетоны и растворы), цеолиты и катализаторы.
4. Химическое производство. Лаки и краски – только вершина айсберга. Даже в стиральном порошке есть этот компонент, как и в большинстве чистящих и моющих средств. А конструкции, работающие в кислой среде, нуждаются в дополнительной защите, что также обеспечивается силикатами.
5. Циллюлозно-бумажное производство. В данном случае применение силиката необходимо для склеивания, а также выпуска глянцевой гладкой бумаги.

Применение жидкого стекла в быту заключается не только в использовании силикатного клея для бумажных листов. Делая ремонт, каждый, кто желает придать конструкциям дополнительную прочность, влагозащитность, бактериальную безопасность, жаростойкость, обязательно покупает этот компонент.

Применения в строительстве

Если говорить о конкретных этапах возведения конструкций, применяется жидкое стекло для следующих видов работ:

1. Устройство гидроизоляции подземных коммуникаций (тоннелей, колодцев). Вы сможете уберечь подвал и цокольный этаж от воздействия влаги.
2. Защита фундамента от грунтовых вод в случае их неглубокого залегания.
3. Организация гидроизоляции перекрытий и наружных стен.
4. Укладка декоративного покрытия – керамической, кафельной плитки.
5. Устройство бассейна, искусственного водоема, резервуара.
6. Затирка шва между кирпичом, камнем, керамогранитом, облицовочной плиткой.
7. Изоляция колодцев с питьевой водой. Не появляется грибок, плесень.

 

Даже отмостка вокруг дома или дорожки на приусадебном участке прослужат на 8-10 лет дольше, так как раствор обретет гидрозащиту, что послужит причиной увеличения морозостойкости.

Когда для кладки используется жидкое стекло, способ применения заключается в том, что при условии сохранения правильных пропорций оно вводится в состав кладочного цементно-песчаного раствора. Тогда даже при сильном нагреве, как в случае с каминной кладкой, швы не растрескаются.

Если же требуется покрыть деревянные конструкции, его смешивают с окисью хрома, охрой или суриком. Такое покрытие не выцветает под действием влаги и не выгорает на солнце. Когда же требуется покрыть поверхность пленкой, делают водный раствор.

Применение в строительных смесях

Большой популярностью пользуются бетоны и растворы, в состав которых входит данный компонент. Цементно-песчаная смесь может использоваться для следующих видов общестроительных работ:

1. Обработка несущих конструкция, перегородок, пола и потолка на этажах, расположенных на минусовой отметке.
2. Устройство фундамента, цокольного этажа зданий, находящихся на участке вблизи водоемов или там, где на небольшой глубине залегают грунтовые воды.
3. Строительство сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности: бани, сауны, бассейны, искусственные водоемы.

Также благодаря характеристикам жидкого стекла его успешно применяют при выкладке и облицовке дымоходов. Высоких температур оно не боится. Раствор не трескается, труба не сыпется, не трескается.

Как приготовить раствор с жидким стеклом

Решив использовать жидкое стекло как обязательный компонент строительной смеси, необходимо придерживаться технологии приготовления раствора. При этом главным фактором является его целевое назначение:

1. Гидроизоляция. На одну меру песка берут столько же цемента, и столько же силикатного клея. При этом важно сразу же добавить воды и вымесить раствор до однородной консистенции. Застывает он быстро, и выработать придется всего за 10-15 минут. Потом он схватится. Поэтому большой объем не делают.
2. Грунтовка. Цемент с силикатом смешивают 1:1. Тут же добавляют воду, постоянно перемешивая смесь. При этом она должна быть достаточно жидкой, чтобы можно было работать кисточкой или валиком. В итоге на поверхности образуется водонепроницаемая пленка, препятствующая действию воды.
3. Антисептик. Просто добавьте в стекло воды в пропорции один к одному. Сразу после вымешивания смесь можно наносить на деревянные, бетонные, кирпичные конструкции, что позволит защитить их от действия вредоносных микроорганизмов, плесени, грибка.
4. Огнеупорный раствор. На одну долю портландцемента М500 Д0 необходимо израсходовать три доли речного промытого песка. Туда же вводят две доли силикатного клея. После затворения водой раствор готов к применению. Некоторые печники заменяют часть кварцевого песка динасовым или шамотным.
5. Смесь для укрепления конструкций. На 1 литр чистой воды приходится 0,4 кг жидкого стекла. После полного растворения полученное вещество наносят кистью или валиком на бетонную конструкцию послойно. Количество слоев – от 3 до 5. Перед нанесением следующего основе дают полностью просохнуть.

Чтобы субстанция была однородной, используйте строительный миксер или как минимум дрель со специальной насадкой для перемешивания. Руками это можно не успеть сделать, так как ввод жидкого стекла приводит к сокращению времени схватывания.

Применение в быту

При производстве сантехнических работ важно, чтобы все соединения были герметичны. Жидкое стекло – отличный герметик. Просто нанесите его на резьбу или фланец, соедините элементы, закрутите резьбу, удерживайте их в одном положении в течение нескольких минут. Так можно сделать герметичным водопровод и канализацию. Ограничение – газовые трубы. Здесь лучше пользоваться специализированными методами.

Также можно на силикат клеить, например, линолеум. Многие пользуются ПВА или Бустилатом, но они не в состоянии защитить от бактерий, грибка, плесени. В больших залах для торжеств, в театрах и других местах, где есть массивные шторы, текстиль обрабатывают стеклом, что не только защищает ткань от пыли, сохраняя привлекательный внешний вид. Силикат не горит, и в случае возгорания не даст шторам вспыхнуть.

В некоторых случаях лучше именно этим клеем соединять изделия из глины или керамики, деревянных брусков, кожи, резины, картона, фанеры, листов ДВП или ДСП. Даже посуду можно чистить стеклом (жидким, естественно). Для этого разведите его водой в пропорциях 25:1, опустите пригоревшую сковороду, кипятите 2 часа. Затем счистите отставший нагар обычной губкой. Если нужно очистить фарфор или стекло, время кипения уменьшают до 10 минут.

Преимущества и недостатки

К числу достоинств относится:

1. Способность проникать в микроскопические щели, трещины и раковины обрабатываемой поверхности.
2. Стоимость минимальна. Если даже использоваться силикат в качестве добавки, это незначительно увеличивает себестоимость.
3. Срок, в течение которого сохраняются защитные свойства – 5 лет. Если же нанесено несколько слоев, этот период увеличивается до 8-10 лет.
4. Высокая адгезия позволят применять данный материал в условиях повышенной влажности.
5. Обеспечивает дополнительную прочность, не позволяя ей снижаться под действием агрессивных сред.

Кроме того, этот материал является одним из самых безопасных с экологической точки зрения. Однако есть и ряд недостатков:

1. Слой покрытия хрупкий, подвержен излому при деформации.
2. Запрещается обработка предметов изготовленных из органического сырья.
3. Поверх силиката не получится качественно нанести краску.

Быстрое схватывание – не всегда хороший фактор, а работать приходится быстро, что требует определенного навыка и сноровки.

Инструкция по обработке поверхностей жидким стеклом

Обрабатываемый объект необходимо подготовить. Счищается грязь и пыль. Если пришлось мыть, поверхности дают просохнуть. Разводят грунтовку, как сказано ранее и наносят состав кистью или валиком. Повторяют процедуру. Второй слой укладывается после полного высыхания первого. Приготавливают гидрозащитный раствор и нанося его на всю поверхность. Затем вымывают руки с мылом. До этого все нужно делать в перчатках.

Можно ли изготовить жидкое стекло самостоятельно

Более того, что это можно сделать, так еще и способ не один:

1. Измельчите селикогель, разведите порошок водой. Результат будет очень похож на готовое жидкое стекло из магазина.
2. Смешайте промытый кварцевый песок и соду в соотношении 1:4 соответственно. Доведите температуру до предела плавления.

Все это обойдется дороже, чем просто купить его в магазине. Но на фото в интернете часто показано, насколько лучше выглядят фары после обработки специальными средствами. Дешевый, но не менее эффективный аналог – смесь парафина из свечки и растворителя «Вайт-спирит». Но это уже не жидкое стекло.

Жидкое стекло для поделок. Клей жидкое стекло в быту и строительстве

МК-31 Жидкое стекло СВОЙСТВА: При­ме­ня­ет­ся в стро­и­тель­ст­ве в ка­че­ст­ве до­бав­ки к строй­ма­те­ри­а­лам, по­вы­ша­ет их дол­го­веч­ность, проч­ность, ог­не­упор­ность, ат­мо­сфе­ро­стой­кость, для грун­то­ва­ния бе­тон­ных, кир­пич­ных, ош­ту­ка­ту­рен­ных де­ре­вян­ных по­верх­но­с­тей, ги­д­ро­изо­ля­ции ем­ко­с­тей и бас­сей­нов, скле­и­ва­ния бу­ма­ги, кар­то­на. Яв­ля­ет­ся эко­ло­ги­че­с­ки чи­с­тым ан­ти­сеп­ти­ком (пре­пят­ст­ву­ет об­ра­зо­ва­нию плесени, гни­ли, гриб­ков). банка 1,3кг банка 3,5кг ведро 7кг (круг) ведро 15кг (кан) ведро 15кг (круг) бидон 55кг

Клей жидкое стекло в быту и строительстве.

Клей жидкое стекло по своей сути является насыщенным водным раствором натриевых и (или) калийных силикатов, реже – литиевых и четвертичного аммония. Поскольку главную роль в этом минеральном воздушном вяжущем играют силикаты – соли кремниевых кислот, оно известно также под названием силикатный клей. Его практическое применение связано с проявлением вяжущих свойств, т. е. способности самопроизвольно отвердевать, образуя искусственный силикатный камень. Клей жидкое стекло обладает уникально высокими адгезионными свойствами к подложкам, имеющим различную химическую природу. В этих случаях используется как химическая связка при склеивании различных материалов, изготовлении покрытий и производстве композиционных материалов широкой области применения.

Жидкое стекло – это густая вязкая прозрачная жидкость, в которой отсутствуют какие-либо видимые невооруженным глазом механические включения и примеси. Обычно оно, благодаря примесям, имеет окраску слабо-желтого или серого цвета, но может быть и бесцветным. В ряде случаев за счет полимерных разновидностей кремнезема клей жидкое стекло может слегка опалесцировать. Его химическая формула в общем виде: R2O • nSiO2, где R – Na, K или Li. Одна из основных его характеристик n (обычно составляет 2-3,5) – силикатный модуль: показатель отношения молекул SiO2 к Na2O или K2O.

В промышленных масштабах производят стекло жидкое натриевое (например, Быт-Сервис), поскольку сода – более доступное и дешевое сырье, чем поташ или литий. По показателю силикатного модуля жидкое стекло натриевое, согласно ГОСТ 13078-81, может быть низкомодульным, стандартным и высокомодульным. Следует добавить, что величина модуля не оказывает существенного влияния на вязкость жидкого стекла и не определяет его качество. К сведению, при близких характеристиках модуля и плотности натриевое жидкое стекло имеет более высокие вяжущие свойства, чем калиевое.

Жидкое стекло было известно алхимикам еще в средневековье, но в качестве промышленного продукта обрело практическое применение лишь 2 столетия назад. Немецким ученым Иоганном Фуксом в 1818 после выпаривания жидкого стекла была получена прозрачная масса, названная им wasserglass – водное стекло. Сегодня растворимый силикат натрия (ГОСТ 13079), реже — калия производят на стекольных заводах по несложной технологии путем сплавления силикатов со щелочью. В полученное стекло после дробления добавляется вода в нужной пропорции (зависит от того, какую плотность должно иметь жидкое стекло). Далее в автоклавах под давлением растворимый силикат как основа жидкого стекла варится, после чего раствор фильтруется и концентрируется.

На жидкое стекло цена невысока: песок, кварц имеются повсеместно, щелочные металлы (особенно кальцинированная сода) – доступное и дешевое сырье, процесс производства довольно простой. Широкая область применения — промышленность, строительство и бытовая сфера — сделало его весьма востребованным товарным продуктом.

Благодаря высокому уровню вяжущих свойств можно при небольшом расходе связующего получать необходимые технические характеристики композиционного материала. Широкий диапазон технических свойств: водостойкость, химическая стойкость, атмосферостойкость, термические свойства и др.

Жидкое стекло – товар абсолютной негорючести, не выделяющий при нагреве до температур свыше 600°С никаких газообразных веществ помимо водяных паров. Это качество находит применение в огнезащитных покрытиях и пропитках. Добавка в бетон или строительный раствор жидкого стекла придает им огнеупорные и жаростойкие свойства. Если добавить жидкое стекло, краска приобретет противопригарные и огнезащитные свойства, это же верно и для пропитанных им тканей и деревянных изделий.

Как связующее, клей жидкое стекло весьма распространен и его применение – не только быт, но и строительство (добавка в бетон, отделочные работы), ремонт. Силикатный клей не хуже ПВА склеивает бумажную и картонную тару, а универсальный клей КС Оптимист — дерево, металл, стекло, керамику. Из силикатного клея делают составы для пропитки пористых синтетических материалов, тканей, дерева и т. д. Еще одна группа потребителей продукции из жидкого стекла – те, кто любит свой автомобиль. Авто форум весьма интересует полировка кузова жидким стеклом: оказывается, заделываются все царапины, а длительная глубина цвета держится и после десяти моек.

Помимо склеивания различных стройматериалов, бумаги, картона, добавляется жидкое стекло в бетон, растворы для повышения их прочности, гидроизоляции, атмосферо- и кислотостойкости, огнеупорности. Оно может использоваться как грунтовка по бетонным, оштукатуренным, кирпичным поверхностям и одновременно как антисептик. Еще — как закрепитель фундаментов сооружений от грунтовых вод и гидроизоляция бассейнов, подвалов, емкостей, колодцев и различных перекрытий.

Блоги о стройматериалах и строительстве категорически предостерегают добавлять жидкое стекло в готовый замес для бетонов. Вначале готовится сухая смесь, затем клей разбавляется водой (плюс, возможно, добавки), а только потом готовая затворная смесь выливается в сухую. В противном случае можно получить не жаростойкие бетоны с гидроизолирующими свойствами, а потрескавшиеся и разбитые.

Строительство требует применение большого объема жидкого стекла: добавка в бетон, раствор, гидроизоляция. Можно жидкое стекло купить оптом наливом или получить в авто- или железнодорожных цистернах (ТД Промстеклоцентр, Империя). А можно в канистрах, бутылках и другой удобной таре заказать через интернет магазин у компаний Быт-Сервис, ТК Базис – пром, МК, Аквест, Оптимист. Поскольку товар морозостоек, транспортировка возможна и при низких температурах: при размораживании натриевое и калиевое жидкое стекло восстанавливают свои свойства полностью.

Клей жидкое стекло – строительная связующая добавка, самостоятельное покрытие, клей.

Клей жидкое стекло является водным щелочным раствором силикатов натрия или калия, иногда – литиевых силикатов. Сегодня натриевое стекло изготавливают обработкой кремнезёмсодержащего сырья в автоклаве концентратами гидрата натрия. Чтобы получить силикатный клей, можно сплавливать кварцевый песок с содой, растворять кремнистое сырьё в щёлочи при температуре её кипения. Полученное стекло после дробления добавляется в воду – так получают данный материал.

Стекло жидкое натриевое с детства известно всем. Малыши, используя силикатный клей, делают аппликации, картонные поделки, новогодние игрушки. После высыхания натриевое стекло на рисунках превращается в блестящую твёрдую прозрачную плёнку, напоминающую тонкий слой стекла. Жидкое стекло, цена которого вполне доступна обывателю среднего класса, даёт эффект лакового покрытия. Краска приобретает после покрытия большую яркость и крепость.

Используя данный эффект, клей жидкое стекло применяют как самостоятельное дизайнерское покрытие деревянных площадей. Укрепив на панели иллюстрацию, фотографию, копию картины, мастер заливает поверхность составом, называющимся «Силикатный клей».

Из гипса дизайнерским решением выполняются плитки, для покрытия которых может использоваться этот материал. Для повышения адгезии (сцепления) рекомендуется его также добавить в гипс. Образующийся сверху прозрачный слой выступает как гидроизоляция, препятствующая проникновению воды.

Может состав из клея, мелкого песка и спирта использоваться дизайнерами для создания имитации керамических изделий. Этот раствор применяют в изготовлении оболочных форм для отливки металлических изделий. Применение оболочных форм доступно после прокаливания до 1000 градусов.

Строителями клей жидкое стекло используется с другими целями. Добавив жидкое стекло в бетон, мастер добивается повышения адгезии. Жидкое стекло чаще всего — основа для наполнителей. Легко растворимый в красках, лаках, белилах, этот компонент придаёт основному материалу дополнительные свойства.

«Аквест» — морозоустойчивый клеевой материал. Он используется как добавка в бетон, цемент, делая их прочнее, кислотоупорнее. Строительство бетонных заборов, заливка фундаментов из полученного таким способом материала обеспечивает длительную эксплуатацию сооружений. Грунтовка огнезащитными красками, приготовленными на его основе, укрепляет слабые покрытия.

Область применения составов с добавлением силикатных клеев широка. Из них производят жаростойкие бетоны, огнезащитные краски, электроды, ими пропитывают ткани, очищают машинные, растительные масла.

«Быт-Сервис» — высококачественная добавка связующих составов, материала изготовления гидроизляционных полов. Добавка в бетон клея делает его износоустойчивым, теплоизоляционным. «Быт-Сервис» повышает способность материала выдерживать очень низкие и высокие температуры окружающей среды. В уличном строительстве эти качества материалов являются чрезвычайно важными.

«Оптимист» — готовый продукт, склеивающий картон, бумагу, фарфор, ткани, деревянные панели. Это замечательная добавка в бетон, пропитка различных материалов, делающая их огнеупорными, водонепроницаемыми. Склеивающее качество используется мастерами ручного творчества, создающими настоящие шедевры народного творчества: ковры с аппликациями, тканевые портреты, лепные украшения. Свойства продукта соответствуют ГОСТу.
«Базис» обладает высоким гидроизоляционным коэффициентом. Успех компонента для бетонов оснований бассейнов несомненен. Строительство помещений с высокой влажностью предполагает использование покрытия жидким стеклом стен и потолков – грибку, плесени, мху будет закрыт доступ навсегда!

«Основа» — один из наиболее предпочитаемых компонентов для изготовления высокопрочной штукатурки и шпатлёвки. Находит широкое применение компонент в составе грунтовок. Данный стройматериал соответствует ГОСТу.

«МК» — материал-наполнитель бетонных, шпаклёвочных, штукатурных смесей, грунтовочная добавка. «КС» имеет такой же спектр действия. Строительные блоги дают советы начинающим мастерам: можно добавлять оба клея в побелку: стены приобретают матовость, не пачкают, долго сохраняют свежесть без ремонта. Подобными свойствами обладает клей «ПВА».

Недавно открыли новую сферу использования жидкого стекла — полировка автомобилей. Мало кому известно его применение в быту – в борьбе с нагаром на кастрюлях и сковородках. Клей – растворимый в воде компонент. Поэтому в жидкости растворяют натриевое стекло, погружают посуду, кипятят 2-3 часа. Предметы приобретают вид новых.

В России производством, реализацией кремнезоля, силикат-глыбы, жидкого стекла успешно занимается ТД «Промстеклоцентр». Форум профессиональных строителей и любителей отмечает высокое качество предлагаемой ТД продукции.

Успешно торгует различными стройматериалами «Империя СтройСервис». Широко представлена на её витринах группа строительных материалов серии клеев.

Но выгоднее всего жидкое стекло купить в Торговом Доме «Мастеркофф». Интернет-магазин предложит бесплатную консультацию покупателям, сделает скидку при оптовом заказе. Качество продукции, предлагаемой потребителю «Мастеркофф», всегда лишь наивысшее. Товар, приобретённый здесь, принесёт настоящему мастеру чувство удовлетворения.

состав, свойства и применение в строительстве |

16 февраля 2016      Бетон, кирпич, фасадные материалы

Многие удивляются, когда узнают, что постоянно сталкиваются с применением жидкого стекла.Силикатный канцелярский клей, который до сих пор школьники используют для склеивания бумаги, а бабушки – для чистки посуды, это и есть жидкое стекло.

Немного истории

Жидкое стекло было получено не так давно, всего 2 века назад. Вряд ли мы надолго запомним имя ученого и формулы полученного вещества. Нам важно лишь знать, что это водный раствор силикатов натрия, калия или лития. В зависимости от основы меняются свойства получаемого вещества и сфера его применения.

Открытие имело большое значение: сырье было недорогим и встречалось повсеместно, процесс получения жидкого стекла оказался несложным, а применение оно нашло во многих отраслях.

Свойства жидкого стекла и сферы его применения

Жидкое стекло имеет несколько полезных свойств, которые обеспечили ему распространение во всех сферах нашей жизни: в быту (кухня, сад), в строительстве и химической промышленности, в производстве огнеупорных материалов и теплоизоляторов, различных шпатлевок, обмазок, огнезащитных пропиток и многого другого.

1. Во-первых, это клей в широком смысле слова. Водный раствор силикатов сам по себе обладает хорошей «липкостью», а в сочетании с различными наполнителями превращается в суперклей, которому подвластно все: бумага, стекло, дерево, керамика. Смешивая жидкое стекло с различными шлаками (отходы металлургических заводов), получают материалы для изготовления и ремонта оборудования, работающего в необычных условиях и при высоких температурах.
2. Во-вторых, застывает при обычных условиях и образует на поверхности материалов прочную пленку, которая работает как антисептик, защита от воды, от огня, от коррозии и других напастей.
3. В-третьих, это экологически чистое и нетоксичное вещество, которое достается нам недорого и хранится долго.

Есть и недостатки, но большинство из них относится к вопросам применения.

Цементно-песчаные смеси с жидким стеклом затвердевают очень быстро и не допускают повторного перемешивания. Работать приходится небольшими объемами, пропорции необходимо соблюдать строго.

Прочность бетона при использовании жидкого стекла снижается, это надо учитывать при проектировании и компенсировать дополнительным армированием.

Пленка силикатного клея в чистом виде без дополнительной защиты недолговечна. При попадании воды жидкое стекло опять растворяется. А покрасить или зашпатлевать ее после затвердевания не удается, к ней ничего не прилипает. Поэтому и встречаются негативные отзывы об использовании силикатного клея.

Видео: Решение проблемы рыхлой стяжки.

Где же применяется жидкое стекло?

• Большая проникающая способность силикатного клея используется при изготовлении различных шпатлевок, красок, замазок и клеев.
• Клей на основе силиката калия придает составу химическую устойчивость. Защитные краски, кислотоустойчивые покрытия для работы в химически агрессивных условиях делают с использованием жидкого стекла.
• Силикатный клей добавляют в стиральные порошки, ткани, бумагу.
• Составы на основе натрия широко используются для гидроизоляции. Добавляя жидкое стекло в бетон, повышают влагостойкость стен подвалов, бассейнов и придают им антисептические свойства. Плесень и грибок исчезают.
• Огнезащитные пропитки, штукатурки и пасты содержат в основе жидкое стекло. К тому же они приобретают антикоррозийные и влагостойкие свойства.
• Цементно-песчаные растворы с добавлением жидкого стекла выдерживают высокую температуру и используются при кладке печей.
• Вспененное стекло – плохой проводник тепла. Многие теплоизоляционные материалы производят с использованием жидкого стекла.
• В быту используется как клей, в саду – для защиты деревьев после прививок и обрезки.
• Последний писк автомобильной моды – полироли на основе жидкого стекла.

Это далеко не полный перечень применения жидкого стекла. В некоторых случаях мы используем его, даже не подозревая это. На строительном рынке представлен богатый выбор материалов, в состав которых уже входит силикатный клей. Но если вы решили использовать свой рецепт шпатлевки или пропитки, вы найдете жидкое стекло и в чистом виде. Только помните: надо соблюдать элементарную технику безопасности.

Применение жидкого стекла в строительстве

Эта сфера наиболее близка частным застройщикам. Не всегда условия строительства идеальны: приходится бороться и с повышенной влажностью, и с грунтовыми водами. При кладке печей нужен огнеупорный раствор, при обустройстве бассейна- водонепроницаемый. Чем пропитать деревянные конструкции для защиты от грибка и огня? Во всех случаях на помощь приходят составы с жидким стеклом.

Укрепление грунта при строительстве

Эта операция проводится в случае невозможности укрепить или заменить грунт под фундаментом другим способом. Раствор жидкого стекла закачивают в почву через полые сваи и грунт каменеет. Таким же образом укрепляют осыпающиеся склоны холмов вдоль дорог и в других местах для безопасности движения.

Гидроизоляция фундамента жидким стеклом

Фундамент всегда находится в неблагоприятных условиях, вода и морозы постепенно разрушают бетон. Чтобы максимально защитить его от воздействия этих факторов применяют разные способы гидроизоляции.

1. Введение жидкого стекла в состав бетона обеспечит наилучший результат и фундаменту не потребуется дополнительная гидроизоляция. Пропорции можно посмотреть на упаковке, стандартный состав – 1 л силикатного клея на 10 л бетона. Клей вливают в готовый бетон, быстро перемешивают и незамедлительно используют. Это особенность работы со всеми цементно-песчаными растворами с жидким стеклом. Схватывание происходит буквально в течение 10 – 15 минут и повторно замешивать уже бесполезно. Нельзя также уплотнять бетон вибратором или штыкованием. Другая сложность – правильно рассчитать объемы материалов. Не всегда возможно обеспечить соответствующую скорость работ на большой площади, поэтому более распространен другой способ гидроизоляции фундаментов.
2. Обмазочная гидроизоляция жидким стеклом обычно делается с внешней стороны фундамента и является только промежуточным слоем. Стены фундамента очищают от грязи, наносят жидкое стекло, разведенное в пропорции 1 к 2. После просушки наносят еще один слой и оклеивают рулонными материалами и утеплителями.
3. Раствор цемента и песка с жидким стеклом в равных пропорциях используют для заделки швов, обработки стен подвалов изнутри, гидроизоляции колодцев и бассейнов. В готовый раствор добавляют жидкое стекло и обрабатывают стенки. Предварительно можно промазать швы чистым силикатным клеем. И, не дожидаясь окончательного высыхания, нанести основной раствор.

Видео: Цементная стяжка после обработки жидким стеклом

Грунтование стен

Для приготовления грунтовки берут равные части цемента и жидкого стекла. Цемент разводят до нужного состояния и добавляют жидкое стекло. В раствор можно добавлять воду при загустевании. Отметим, что такая грунтовка обладает антисептическими и огнезащитными свойствами.

Гидроизоляция колодцев

Еще один состав для обработки колодцев состоит из равных частей жидкого стекла и песка. Смесь очень быстро «застывает», готовят ее маленькими порциями.

Пропитки для дерева

Антисептики для обработки деревянных поверхностей готовят из стекла и воды в равных пропорциях. Наносить этот состав следует на те участки, которые не будут отделываться позднее. Защитная пленка «защитит» не только от плесени, но и от краски, и от шпатлевки.

Для пропитки других материалов количество воды увеличивают вдвое.

Особенности работы с жидким стеклом

Хотя и отмечают нетоксичность силикатного клея, некоторые меры предосторожности необходимы. Работайте предназначенным для этого инструментом: емкости, валики, кисти, миксеры. Не пренебрегайте рукавицами и не допускайте попадания жидкого стекла на открытые участки тела, в лицо и глаза.

Читайте внимательно инструкции по применению, соблюдайте рекомендации по работе с жидкостью.

Жидкое стекло в строительстве и в быту – Ваш надёжный дом

Жидкое стекло — резиновая тягучая масса, обладающая высокими водоотталкивающими, антисептическими, огнеупорными, антистатическими, отвердевающими, огнеупорными свойствами. Экономичность расхода, невысокая стоимость, длительный эксплуатационный срок сделали этот состав, называемый еще силикатным клеем, широко востребованным при проведении антисептической, огнеупорной, гидроизоляционной обработки, а также ремонта и реставрации.

Строительство

Высокая адгезияжидкого стекла с основаниями из различных конструктивных материалов позволяет применять его для выполнения следующих работ:

• защита от возгорания, воздействия повышенной влаги и ультрафиолета бетонных горизонтальных и вертикальных поверхностей;
• гидроизоляция конструкций, напрямую контактирующих с водой, например, бассейнов и скважин;
• кладка такого отопительного оборудования, как печи и камины;
• изготовление клеевых и красящих составов, гидрофобизаторов и замазок;
• производство антисептиков, предназначенных для обработки дерева и бетона, и защитных составов, призванных изолировать стыки водопроводных и канализационных стыков.

В отопительных конструкциях жидкое стекло используют совместно с песком и огнеупорным цементом. Если выполняется гидроизоляционная защита, материал наносится как с внутренней, так и с внешней стороны сооружения.

Бытовое назначение

Жидкое стекло широко используют в домашнем хозяйстве. Универсальный материал призван решить целый спектр бытовых задач и используется при:

• очистке кухонной утвари;
• декорировании подвесных потолочных систем, керамической и зеркальной плиток, панно, витражей;
• обустройстве трехмерного напольного наливного покрытия;
• монтаже пластиковых панелей и плиток;
• восстановлении поверхностей из стекла, фарфора, пластика, дерева;
• реставрации автомобильных кузовов;
• обработке поврежденных деревьев в сельском и садоводческом хозяйстве.

Кроме того, состав применяют для повышения огнеупорности разнообразных тканей.

Пошаговая инструкция

Гидроизоляция поверхностей жидким стеклом проводится в несколько этапов:

1. очищение рабочего основания от загрязнений;
2. нанесение грунтовочной смеси кистью либо валиком в два слоя с интервалом в полчаса;
3. обработка основания защитным составом из жидкого стекла и песчано-цементной смеси.

Важно! Все работы проводятся с задействованием СИЗ — очков, резиновых перчаток, спецодежды.

Растворы с жидким стеклом

Наиболее востребованные составы на основе силикатного клея готовятся по следующей схеме:

• Грунтовочной — цемент и стекло в пропорциях 2:2 с добавлением воды. Сначала делают цементную смесь, а потом вводят силикатный клей. Время затвердение раствора составляет 35 минут.
• Гидроизоляционный — песок, портландцемент, стекло в соотношении 3:3:3. Состав разводят водой до получения густой консистенции и используют для защиты вертикальных и горизонтальных оснований от грибка, плесени, влаги.
• Антисептический — воду и стекло берут в равных долях. Раствор, защищающий дерево, камень и бетон от плесени, бактерий и грибков, наносят мягким валиком.
• Огнеупорный — цемент и песок, взятые в пропорциях 1:3, соединяют со стеклом в количестве 20% от общего объема. Замешивается цементно-песчаная смесь и разбавляется силикатным клеем.
• Пропитывающий — 450 г жидкого стекла и 1000 мл воды. Составом обрабатывают стены, потолки, полы. Наносить раствор следует в несколько слоев.

Важно! Жидкое стекло способно защитить кирпичную кладку от воздействия огня и высоких температур

Почему жидкое стекло должно быть новым делом

Стекло — это, как ни странно, загадочный материал. Недавние исследования в Университете Констанца пришли к выводу, что жидкое стекло — это новое состояние вещества с необычными свойствами.

(Фото: Ngwenya Glass / Wiki Commons)

Что такое жидкое стекло?

Стекло изготавливается из множества природных и сырых материалов, таких как кальцинированная сода, известняк и песок.

Вопреки распространенному мнению, стекло не является ни жидкостью — переохлажденной, так и твердой.Стекло — это аморфное твердое тело, находящееся между твердым телом и жидкостью. Вот почему стекло можно выдувать, прессовать, разливать и формовать в различные формы.

Хотя стекло является повсеместным материалом, присутствующим в нашей повседневной жизни, оно также представляет собой серьезную научную головоломку.

Жидкое стекло, с другой стороны, представляет собой прозрачный нетоксичный материал, который может покрыть практически любую поверхность, не создавая опасности. Покрытие эластичное и дышащее, что делает его идеальным покрытием для большинства продуктов.

Технически называемый диоксидом кремния (SiO2), он состоит из почти чистого кремния, что придает ему высокую температуру плавления. Революционный продукт позволяет пользователям защищать промышленные и бытовые поверхности с помощью прочного, легко очищаемого и невидимого покрытия жидкого стекла.

Проверка: Производство под высоким давлением улучшает стекло для оптоволоконных кабелей

Почему жидкое стекло — это новое явление

Команда Университета Констанца открыла свойства жидкого стекла, используя модельную систему коллоидных суспензий.Смесь включает крупные твердые частицы, взвешенные в жидкости.

Обычно будут использоваться сферические частицы, но команда использовала продолговатые частицы, чтобы лучше понять, в каком направлении будут указывать частицы.

Исследователи протестировали различные концентрации частиц в жидкости, отслеживая и наблюдая, как частицы будут вращаться в различных условиях.

В конце концов, данные свидетельствуют о том, что при более высокой концентрации частицы будут блокировать друг друга от вращения, при этом сохраняя подвижность, образуя состояние жидкого стекла.

Андреас Замбуш, ведущий автор исследования, говорит: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло»

На протяжении десятилетий ученые предсказывали свойства жидкого стекла, но только сейчас это наблюдение было сделано.

Маттиас Фукс, старший автор исследования, объясняет: «Это невероятно интересная точка зрения. Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельства взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом».

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, объясняет, что в жидких стеклах ориентационные степени свободы заморожены, а перевод бесплатный.

Данные, собранные в ходе исследования, дают представление о стекловании, тем самым выявляя дополнительное состояние вещества, за которым научное сообщество следило в течение десятилетий.

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ: Первый в мире жесткий диск объемом петабайт содержит стекло для увеличения емкости хранения

Узнайте больше новостей и информации о волоконной оптике на сайте Science Times.

Новое состояние материи, обнаруженное учеными: жидкое стекло

Хотя стекло — действительно повсеместный материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную головоломку.Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, а научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются. В химии и физике термин стекло само по себе является изменчивым понятием: оно включает в себя вещество, которое мы знаем как оконное стекло, но оно также может относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить, ссылаясь на поведение стекла, в том числе например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Хотя это может произвести впечатление, стекло обычно не является твердым. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы фактически замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и беспорядочное состояние характерно для очков в разных системах, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования под руководством профессоров Андреаса Зумбуша (кафедра химии) и Матиаса Фукса (кафедра физики), базирующихся в Университете Констанца, только что добавили еще один уровень сложности к стеклянной головоломке. Используя модельную систему, включающую суспензии специально созданных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, при котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах.Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) .

Изображение положения и ориентации эллипсоидальных частиц в кластерах жидкого стекла. Предоставлено: исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

.

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, содержащие твердые частицы размером в один микрометр (одну миллионную метра) или более, которые больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо подходят для исследования с помощью оптической микроскопии.Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они обладают многими явлениями, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

Эллипсоидные коллоиды на заказ

На сегодняшний день большинство экспериментов с коллоидными суспензиями проводится на сферических коллоидах. Однако большинство природных и технических систем состоит из частиц несферической формы. Используя химию полимеров, команда под руководством Андреаса Цумбуша произвела небольшие пластиковые частицы, растягивая и охлаждая их, пока они не достигли своей эллипсоидной формы, а затем поместила их в подходящий растворитель.«Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что дает начало совершенно новым и ранее неизученным видам сложного поведения», — объясняет Зумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования.

Затем исследователи изменили концентрацию частиц в суспензиях и отслеживали поступательное и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии. Зумбуш продолжает: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застывало, тогда как поступательное движение сохранялось, что приводило к образованию стекловидных состояний, в которых частицы сгруппировались в локальные структуры с аналогичной ориентацией.То, что исследователи назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции. Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики.

Два конкурирующих перехода стеклования

Исследователи на самом деле наблюдали два конкурирующих стеклования — регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение — взаимодействующих друг с другом.«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — комментирует Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца и другой старший автор статьи. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, которого научное сообщество добивалось довольно долгое время». Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических).Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: изменение формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 год.

Ссылка: «Наблюдение за жидким стеклом в суспензиях эллипсоидных коллоидов» Йорг Роллер, Алина Лаганапан, Янне-Мике Мейер, Маттиас Фукс и Андреас Зумбуш, 4 января 2021 г., Proceedings of the National Academy of Sciences .
DOI: 10.1073 / pnas.2018072118

Факты:

• Группа химиков и физиков из Университета Констанца открыла новое состояние вещества — жидкое стекло с ранее неизвестными структурными элементами.
• Исследование под руководством профессора Андреаса Зумбуша (кафедра химии) и профессора Маттиаса Фукса (кафедра физики) позволяет по-новому взглянуть на нерешенную проблему стеклования.
• Эксперименты с эллипсоидными коллоидами показывают, что жидкое стекло образуется, потому что частицы могут двигаться, но не могут вращаться, что приводит к локальным скоплениям частиц, которые препятствуют друг другу и, таким образом, препятствуют формированию упорядоченного состояния вещества.
• Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: изменение формы, взаимодействия и структур», которое финансировалось Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 год.

Стакан для воды | химическое соединение

Жидкое стекло , также называемое силикатом натрия или растворимым стеклом , соединение, содержащее оксид натрия (Na ₂ O) и кремнезем (диоксид кремния, SiO ₂ ), которое образует стеклообразное твердое вещество с очень полезное свойство растворяться в воде.Жидкое стекло продается в виде твердых комков, порошков или прозрачной сиропообразной жидкости. Он используется в качестве удобного источника натрия для многих промышленных продуктов, в качестве добавки в моющих средствах для стирки, в качестве связующего и адгезива, в качестве флокулянта на водоочистных установках и во многих других областях.

Силикат натрия

Кристаллы силиката натрия при 200-кратном увеличении.

Comstock Images / Thinkstock

Подробнее по этой теме

промышленное стекло: стекло силикатно-натриевое

Во введении к этой статье упоминается В.Классическое определение стекла Х. Захариасеном как трехмерной сети атомов, образующих …

Жидкое стекло производится с 19 века, и основные принципы создания «силиката соды» с тех пор не изменились. Обычно его получают путем обжига различных количеств кальцинированной соды (карбонат натрия, Na ₂ CO ₃ ) и кварцевого песка (повсеместный источник SiO ₂ ) в печи при температурах от 1000 до 1400 ° C ( приблизительно 1800 и 2500 ° F), процесс, который выделяет диоксид углерода (CO ₂ ) и производит силикат натрия (Na ₂ SiO ₃ ; обычно представлен двумя его составляющими, Na ₂ O и SiO ₂ ): Na ₂ CO ₃ + SiO ₂ → Na ₂ O ∙ SiO ₂ + CO ₂

В результате обжига образуются плавленые стекловидные куски, называемые стеклобоем, которые можно охлаждать и продавать в таком виде измельченные и проданные в виде порошков.Кусковое или молотое жидкое стекло, в свою очередь, можно подавать в реакторы под давлением для растворения в горячей воде. Раствор охлаждают до вязкой жидкости и продают в контейнерах размером от маленьких до больших бочек или резервуаров.

Жидкий силикат натрия можно также приготовить непосредственно путем растворения кварцевого песка под давлением в нагретом водном растворе каустической соды (гидроксид натрия, NaOH): 2NaOH + SiO ₂ → Na ₂ O ∙ SiO ₂ + H ₂ O

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

При любом способе производства, чем выше отношение SiO ₂ к Na ₂ O и чем выше концентрация обоих ингредиентов, тем более вязкий раствор. Вязкость — это продукт образования силикатных полимеров, при этом атомы кремния (Si) и кислорода (O) связаны ковалентными связями в большие отрицательно заряженные цепные или кольцевые структуры, которые включают в себя положительно заряженные ионы натрия, а также молекулы воды. Высоковязкие растворы можно сушить распылением с образованием стеклянных шариков гидратированного силиката натрия.Гранулы могут быть упакованы для продажи коммерческим потребителям так же, как измельченный стеклобой, но они растворяются быстрее, чем безводная форма жидкого стекла.

Эти свойства делают гидратированные силикаты натрия идеальными для использования в одном из наиболее распространенных потребительских товаров: порошковых средствах для стирки и посудомоечных машин. Растворенное жидкое стекло является щелочным от умеренного до сильного, и в моющих средствах это свойство способствует удалению жиров и масел, нейтрализации кислот и расщеплению крахмала и белков.Это же свойство делает состав полезным для удаления краски с макулатуры и для отбеливания бумажной массы.

Небольшие количества растворенного жидкого стекла используются при очистке городского водоснабжения, а также сточных вод, где оно адсорбирует ионы металлов и способствует образованию рыхлых скоплений частиц, называемых хлопьями, которые фильтруют воду от нежелательных взвешенных веществ.

Жидкий силикат натрия реагирует в кислой среде с образованием твердого стекловидного геля.Это свойство делает его полезным в качестве связующего в цементированных продуктах, таких как бетон и абразивные круги. Это также отличный клей для стекла или фарфора.

Растворенное жидкое стекло традиционно используется в качестве консерванта для яиц. Свежие яйца, хранящиеся в прохладных условиях в вязком растворе силиката, сохранятся в течение нескольких месяцев.

Существует множество рецептур силиката натрия, в зависимости от количества Na ₂ O и SiO ₂ . Также существуют другие силикатные стекла, в которых натрий заменен другим щелочным металлом, например калием или литием.Некоторые стекла лучше подходят для конкретных целей, чем другие, но все они обладают одним и тем же свойством быть стекловидным твердым веществом, которое растворяется в воде с образованием щелочного раствора.

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки. Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается вдребезги. невероятная легкость.Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал … но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало … или стеклянная лампочка. Стекло — одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи разной длины волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов.Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета. Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость.Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно другую внутреннюю структуру. Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом.Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло — такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в застывшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делается стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь.Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или «плавающие» (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару «взорвав» их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый Стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика. все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло — твердое тело … или жидкость?

Изображение: Вверху: В правильном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ — и то, и другое — и ни то, ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и в книгах мы, как правило, узнаем, что у всех твердых тел есть фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем «твердым», ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина — это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода — почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения — это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, что-то вроде металла). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло — это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло — далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Рекламные ссылки

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) — один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы использовать стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продержаться. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это замечательная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло — один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде — «невидимо прозрачно», так что мы даже не замечаем, что это есть!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

• Стеклянный батискаф: как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
.
• Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
• Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
• Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
• Атомов под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

• Ради искусства: риск и вознаграждение на 2000 градусов, Глория Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
Стекло
• работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
• Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Юлия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
• Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
• «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

• Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), в котором описывается его химический состав и физические свойства.
• Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
• Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники, Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® — зарегистрированная торговая марка Corning Incorporated.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Ни жидкое, ни твердое — ScienceDaily

Хотя стекло — действительно повсеместный материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную головоломку. Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, и научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются.В химии и физике термин стекло само по себе является изменчивым понятием: оно включает в себя вещество, которое мы знаем как оконное стекло, но оно также может относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить, ссылаясь на поведение стекла, в том числе например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Хотя это может произвести впечатление, стекло обычно не является твердым. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор.В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы фактически замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и беспорядочное состояние характерно для очков в разных системах, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования под руководством профессоров Андреаса Зумбуша (кафедра химии) и Матиаса Фукса (кафедра физики), базирующихся в Университете Констанца, только что добавили еще один уровень сложности к стеклянной головоломке.Используя модельную систему, включающую суспензии специально созданных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, при котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах. Результаты опубликованы в « Proceedings of the National Academy of Sciences».

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, содержащие твердые частицы размером в микрометр (одну миллионную метра) или более, которые больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо подходят для исследования с помощью оптической микроскопии.Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они обладают многими явлениями, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

Эллипсоидные коллоиды на заказ

На сегодняшний день большинство экспериментов с коллоидными суспензиями проводится на сферических коллоидах. Однако большинство природных и технических систем состоит из частиц несферической формы. Используя химию полимеров, команда под руководством Андреаса Цумбуша произвела небольшие пластиковые частицы, растягивая и охлаждая их, пока они не достигли своей эллипсоидной формы, а затем поместила их в подходящий растворитель.«Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет Зумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования. .

Затем исследователи изменили концентрацию частиц в суспензиях и отслеживали поступательное и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии.Зумбуш продолжает: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение замораживается, в то время как поступательное движение сохраняется, что приводит к стекловидным состояниям, в которых частицы группируются, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией». То, что исследователи назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции. Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики.

Два конкурирующих стеклования

Исследователи наблюдали два конкурирующих стеклования — регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение — взаимодействующих друг с другом. «Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — комментирует Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца и другой старший автор статьи. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени.«Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических). Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: изменение формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 годы.

Факты:

• Группа химиков и физиков из Университета Констанца открыла новое состояние вещества — жидкое стекло с ранее неизвестными структурными элементами.
• Исследования, проведенные профессором Андреасом Зумбушем (кафедра химии) и профессором Маттиасом Фуксом (кафедра физики), позволяют по-новому взглянуть на нерешенную проблему стеклования.
• Эксперименты с эллипсоидными коллоидами показывают, что жидкое стекло образуется, потому что частицы могут двигаться, но не могут вращаться, что приводит к локальным скоплениям частиц, которые препятствуют друг другу и, таким образом, препятствуют формированию упорядоченного состояния вещества.
• Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: изменение формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 годы.

История Источник:

Материалы предоставлены Университетом Констанца . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Стекло — твердое тело или очень медленно движущаяся жидкость? — ScienceDaily

Когда большинство людей смотрит в окно, они видят сплошные стекла.Но на протяжении десятилетий физики, которые рассматривают оконное стекло на молекулярном уровне, размышляли над вопросом, является ли стекло твердым телом или просто чрезвычайно медленно движущейся жидкостью. Исследовательская группа из Университета Эмори во главе с физиком Эриком Уиксом дала еще один ключ к разгадке стеклянной загадки, продемонстрировав, что, в отличие от жидкостей, очки неудобны в ограниченном пространстве.

Выводы команды Эмори изложены в статье «Коллоидное стеклование, наблюдаемое в замкнутом пространстве», опубликованной в Physical Review Letters 13 июля.По словам Уикса, исследование Эмори дополняет доказательства того, что в стеклование вовлечена какая-то основная структура. «Это обеспечивает простую основу для рассмотрения других вопросов о том, что на самом деле меняется во время перехода».

Уикс посвятил свою карьеру исследованию тайн «мягких» веществ, которые нельзя определить как твердые или жидкие. Называемые «мягкими конденсированными материалами», они включают повседневные вещества, такие как зубная паста, арахисовое масло, крем для бритья, пластик и стекло.

Ученые полностью понимают процесс превращения воды в лед. По мере снижения температуры движение молекул воды замедляется. При 32 F молекулы образуют кристаллическую решетку, затвердевая в лед. Напротив, молекулы стекол не кристаллизуются. Движение молекул стекла замедляется с понижением температуры, но они никогда не фиксируются в кристаллических узорах. Вместо этого они перемешиваются и постепенно становятся более гладкими или вязкими. Никто не понимает, почему именно.

«Одна идея, почему стекло становится настолько вязким, заключается в том, что в нем может быть какая-то скрытая структура, — говорит Уикс, доцент физики.«Если так, то возникает вопрос, какого размера это сооружение?»

Лаборатория физики Эмори начала заниматься этим вопросом два года назад, когда Хетал Патель, студентка, специализирующаяся на химии и истории, сконструировала клиновидную камеру с использованием клея и предметных стекол для микроскопа, которые позволили наблюдать отдельные образцы стеклообразных материалов. ограничены при уменьшении диаметра.

В качестве образцов лаборатория Эмори использовала смесь воды и крошечных пластиковых шариков — каждый размером с ядро ​​клетки.Эта модельная система действует как стакан при увеличении концентрации частиц.

Образцы были упакованы в клиновидные камеры, затем помещены в конфокальный микроскоп, который сканировал в цифровом виде поперечные сечения образцов, создавая до 480 изображений в секунду. Результатом стали трехмерные цифровые фильмы, показывающие движение и поведение частиц во времени в различных областях камеры.

«Возможность снимать видео с микроскопа значительно улучшилась за последние 5-10 лет», — говорит Уикс.«Еще в середине 90-х необработанные данные из одного двухчасового набора данных составляли четыре гигабайта. Они полностью заполнили бы ваш жесткий диск. Теперь это всего лишь крошечная часть вашего жесткого диска, как один DVD. »

Данные показали, что чем уже камера для образца, тем медленнее движутся частицы и тем ближе они становятся стеклоподобными. Когда исследователи увеличивали концентрацию частиц в образцах, замедление, вызванное ограничением, происходило при больших расстояниях между пластинами. Размер между пластинами, при котором частицы постоянно замедляли свое движение, составлял 20 частиц в поперечнике.

«Это как машины и пробки», — говорит Уикс. «Если вы едете по шоссе и едете еще несколько машин, вам все равно, потому что вы все еще можете двигаться с той же скоростью. В 15:00 движение становится хуже, и вы можете немного сбавить скорость. в какой-то момент ваша скорость должна повыситься с 40 до 5 миль в час. Это примерно то, что происходит со стеклом ».

Предыдущие исследования показали, что группы частиц в плотных суспензиях движутся совместно. «Наша работа предполагает, что стекла твердые, потому что эти группы не могут двигаться, когда камера для образцов тоньше, чем типичный размер этих групп», — говорит Уикс.«Эти эксперименты помогают нам понять более раннюю работу, проделанную с тонкими полимерными пленками и другими стеклообразными материалами, но, поскольку мы используем частицы, а не атомы, мы можем напрямую увидеть, как ограничение влияет на стеклование».

Нанотехнологии — один из примеров области, в которой могут быть полезны исследования поведения коллоидного стекла и пластмасс в ограниченном пространстве.

«Создавая машины размером с ячейку, люди обнаружили, что они даже более хрупкие, чем можно было ожидать», — сказал Уикс.«Интересно то, что маленькие пластиковые конструкции становятся более хрупкими, потому что, когда они действительно крошечные, они менее стеклянные».

Впечатляющий нанослой жидкого стекла для покрытия любой поверхности в вашей жизни

Что мешает жидкости проникнуть в эту древесину? Невидимое покрытие из тонкого наноразмерного жидкого стекла.

Немецкая компания намерена покрыть вашу жизнь тонким слоем жидкого стекла. Эта прозрачная пленка материала, также известная как SiO2 в ультратонком слое, имеет толщину всего 100 нм (1/500 ширины человеческого волоса), но она может отталкивать воду, сдерживать рост бактерий и грибков, защищать от износа и при этом позволяет поверхность под ним, чтобы дышать.Жидкое стекло, разработанное Nanopool, кажется слишком хорошим, чтобы быть правдой. Распылите его на статуи, и граффити не прилипнет. Накройте им кухонную стойку, и она будет оставаться чистой и стерильной в течение нескольких месяцев. Не хотите, чтобы на ваших растениях рос грибок — вы можете накрыть их жидким стеклом, и они будут защищены и будут жить. 30-минутное приложение может длиться целый год. Описания того, что может делать это вещество, просто безумны, и я бы не поверил большинству из них, если бы у нас не было наглядных свидетельств в их пользу.После перерыва посмотрите промо-ролики от Nanopool. Этот материал будет везде.

Согласно пресс-релизу, присутствие Liquid Glass уже расширяется. Он помогает защитить поверхности мавзолея Ататюрка в Анкаре, он проходит испытания в больницах Великобритании и регулярно используется в поездах и роскошной мебели. Германия одобрила его для открытого распространения, и Великобритания, вероятно, сделает это в 2010 году. Nanopool считает, что приложения для его продукта почти бесконечны.Он может произвести революцию в сфере бытовой уборки: одно применение поможет сохранить стерилизацию каждой поверхности в течение года и потребует лишь легкого ополаскивания теплой водой. Это может изменить сельское хозяйство: покрытие семян может защитить их от инфекции во время прорастания. Liquid Glass изменит ткани (без пятен, водонепроницаемые), здания и автомобили (защита от ультрафиолета, воды и коррозии) и электронику (водонепроницаемость, устойчивость к царапинам). Любое из этих приложений было бы революционным и чрезвычайно прибыльным.Взятые вместе… если это будет одобрено большим количеством стран, нанослой стекла может заключить в себе всю вашу жизнь.

В отличие от других нанотехнологических покрытий, жидкое стекло не основано на каких-либо новых или сложных наночастицах. Это просто молекулы SiO2, извлеченные из кварцевого песка (кремнезема). Затем эти молекулы добавляются к воде или этанолу (в зависимости от конечной поверхности, которую они будут покрывать). Хотя Nanopool больше не будет обсуждать производственный процесс, помимо этих двух фактов, они говорят, что молекулы стекла удерживаются вместе квантовыми связями и не нуждаются в посторонних наночастицах, чтобы придать им их уникальные свойства.Это хорошие новости для людей и окружающей среды. Кремний инертен и безвреден (он присутствует даже в некоторых продуктах питания) и не оказывает особого воздействия на окружающую среду (это самый распространенный минерал на поверхности Земли). При вдыхании большого количества кварцевой пыли существует опасность заболевания (силикоза), но я не уверен, будет ли жидкое стекло создавать такую ​​пыль при разложении.

Хотелось бы, чтобы были рецензируемые статьи, анализирующие эффективность SiO2 в ультратонких слоях, или чтобы методология Nanopool была тщательно изучена третьей стороной.Мне бы хотелось провести всестороннее исследование долгосрочных последствий воздействия жидкого стекла на здоровье по мере его разложения. Ничего из этого не доступно. Если бы это было так, я бы первым самолетом полетел в Германию, чтобы каким-то образом связать себя с Nanopool. Это вещество действительно кажется таким удивительным. Еще немного доказательств, и я сойду с ума, продвигая этот материал.

Как есть, я должен быть осторожным оптимистом. Физиологически безвредный, безопасный для пищевых продуктов, дышащий наноразмерный слой, который защищает практически любую поверхность… как вы могли не хотеть, чтобы это было правдой? Вы видели, с какой легкостью можно удалить краску с камня и кирпича? Подумайте, что это будет значить для памятников во всем мире.Не менее впечатляют гидрофобные свойства. Представьте, что вы пролили вино на свою белую рубашку, и оно тут же потекло. Да ладно, это сногсшибательно! И это действительно самая основная форма нанотехнологии — ультратонкий слой обычного материала. Подождите, пока к вашим дверям не прибудут более продвинутые нанотехнологии в виде сверхпроводников, генераторов энергии и наноботов.