珪酸ソーダとはソーダ分(Na₂O)・硅酸分(SiO₂)・水分(H₂O)の三種が、種々の比率で連続的に変化して成り立っている
一連の化学薬品の総称です。
現在わが国では商品としては幾種類もありますが、その中で日本無機薬品協会によって定められた種類は
1号、2号、3号 及び メタ珪酸ソーダ1種、2種の5種類で、その規格は下表の通りです。
項目 種類 | 1号 | 2号 | 3号 | メタけい酸ナトリウム | |
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1種 | 2種 | ||||
外観 | 水あめ状の無色ないし僅かに着色した液体 | 白色粉末又は粒状 | 白色結晶 | ||
比重(15℃ Be’) | ー | 54以上 | 40以上 | ー | ー |
二酸化けい素(SiO₂)% | 35~38 | 34~36 | 28~30 | 26.5~29 | 19~22 |
酸化ナトリウム(Na₂O)% | 17~19 | 14~15 | 9~10 | 28~30 | 20~23 |
鉄(Fe)% | 0.03以下 | 0.03以下 | 0.02以下 | ー | ー |
水不溶分% | 0.2以下 | 0.2以下 | 0.2以下 | ー | ー |
備考 | メタ珪酸ナトリウムの1種は5水塩、2種は9水塩である |
珪酸ソーダは一般にNa₂O・nSiO₂・xH₂Oの化学式で表されます。
物理的性質および化学的性質はモル比(n)によって連続的に変化し、用途もそれに伴って異なります。
モル比(n)と重量比(SiO₂/Na₂O)との関係は以下のように示されます。
※ モル比(n) = (SiO₂重量% / Na₂O重量%) × 1.032
(1) 日本無機薬品協会 団体規格では比重(Be)については15℃を基準としていますが、15℃以外で測った場合は、 次の式によって15℃ボーメ度の近似値を得ることが出来ます。
※測定温度 t℃ → 15℃への換算
15℃Be ≒ t℃Be + 0.04 × (t - 15)
(2) 日本無機薬品協会 団体規格では比重はボーメ度で表されていますが、これを比重(d)に換算するためには、 次の式によって近似値を得ることが出来ます。
※比重(d) ≒ 144.3 / (144.3 - Be)
Be ≒ 144.3 - 144.3 / 比重(d)
例として3号珪酸ソーダ(15℃Be = 40 の場合)について温度・比重・ボーメ度の関係を示すと下表のようになります。
比重温度換算表(15℃) | |||||||||
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液温 | 10℃ | 15℃ | 20℃ | 25℃ | 30℃ | 35℃ | 40℃ | 45℃ | 50℃ |
比重 | 1.386 | 1.383 | 1.380 | 1.378 | 1.375 | 1.372 | 1.370 | 1.367 | 1.365 |
ボーメ度 | 40.20 | 40.00 | 39.80 | 39.60 | 39.40 | 39.20 | 39.00 | 38.80 | 38.60 |