규산 나트륨

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요
2. 제조 및 성질
- 2.1. 화학 반응
3. 구조
4. 이용
참조

1. 개요

규산 나트륨은 이산화 규소와 산화 나트륨의 융합, 또는 이산화 규소를 탄산 나트륨이나 수산화 나트륨과 함께 가열 용융하여 제조할 수 있는 화합물이다. 무수 규산 나트륨은 고분자 구조를 가지며, 다양한 수화물 형태로 존재한다. 규산 나트륨은 건축, 제지, 세제, 자동차 등 다양한 산업 분야에서 활용되며, 콘크리트 경화 촉진, 지반 안정화, 세척력 향상, 엔진 폐기 및 수리 등에 사용된다. 또한, 실리카겔 생성, 계란 보존, 접착제, 염료 고착 등 다양한 용도로 사용된다.

더 읽어볼만한 페이지

규산염 - 지르콘
지르콘은 지구 지각에서 흔히 발견되는 규산염 광물로, 높은 경도와 화학적 안정성을 지니며, 불순물에 따라 다양한 색을 띠고, 방사성 동위원소 연대 측정과 보석 및 지르코늄 화합물의 원료로 사용되는 중요한 광물이다.
규산염 - 몬모릴로나이트
몬모릴로나이트는 층상구조 점토광물로 이온 교환 능력과 높은 수분 흡수력을 가지며, 토목공학, 유화 작용, 티크소트로피 등의 특징을 보이고, 알칼리성 토양 및 열수 변질 작용으로 생성되어 다양한 산업 분야와 환경 정화에 활용되며 인체 건강 및 환경 영향에 대한 연구가 진행 중이다.
시멘트 - 포틀랜드 시멘트
포틀랜드 시멘트는 조셉 아습딘이 특허를 받은 수경성 결합재로, 경화 후 포틀랜드 섬의 석재와 유사한 색을 띠며, 화학 성분 관리 및 미분말화, 회전로 소성 기술 발전을 거쳐 발전해 왔고, 삼석회규산염, 이석회규산염, 칼슘알루미네이트, 칼슘알루미노페라이트 등의 성분과 분말도에 따라 특성이 결정되며, 건축 및 토목 분야에 널리 사용되지만 이산화탄소 배출 및 작업자 건강에 대한 우려가 있다.
시멘트 - 모르타르
모르타르는 벽돌, 돌, 타일 등을 쌓거나 붙이는 건축 재료로, 진흙, 석회, 시멘트 등의 결합재와 모래 등의 골재, 물을 혼합하여 만들며, 사용 목적과 환경에 따라 다양한 종류가 있고, 고대부터 사용되었으며 현대에는 다양한 배합과 특성을 가진 모르타르가 개발되고 친환경적인 재료를 사용하거나 재활용 골재를 활용한 모르타르에 대한 연구가 진행 중이다.
산소 화합물 - 하이드로늄 이온
하이드로늄 이온(H₃O⁺)은 수용액에서 자체 이온화되거나 강산 첨가 시 생성되는 이온으로, 삼각뿔 형태의 분자 구조를 가지며 수용액의 산성도 pH 결정 및 성간 매질 분자 구름 내 화학 반응에 중요한 역할을 한다.
산소 화합물 - 과염소산염
과염소산염은 로켓 추진제나 불꽃놀이의 산화제로 사용되는 염소의 산소산 음이온 화학 물질로, 과거 갑상선 질환 치료에도 사용되었으나 환경 오염과 갑상선 기능 저하 등의 건강 영향을 미칠 수 있다는 우려가 있다.

규산 나트륨 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
중합체 규산 나트륨의 구조식
규산 나트륨 중합체의 볼-스틱 모델
바이알에 담긴 규산 나트륨 샘플
IUPAC 이름	메타규산 나트륨
약칭	E550
확인 식별자
CAS 등록번호	6834-92-0
5수화물 CAS 등록번호	10213-79-3
9수화물 CAS 등록번호	13517-24-3
UNII	052612U92L
UNII	D8D44215LZ
펍켐(PubChem)	23266
펍켐(PubChem)	61495
펍켐(PubChem)	61639
켐스파이더 ID	21758
EINECS	600-279-4
EC 번호	229-912-9
RTECS	VV9275000
유엔 번호	1759 3253
MeSH 이름	규산+나트륨
ChEBI	60720
스마일즈(SMILES)	[Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O
표준 InChI	1S/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2
InChI	1/2Na.O3Si/c;;1-4(2)3/q2*+1;-2
표준 InChI 키	NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N
InChI 키	NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYAB
속성
화학식	Na₂SiO₃
겉모습	흰색 결정
밀도	2.61 g/cm³
녹는점	1088 °C
굴절률	1.52
용해도	22.2 g/100 mL (25 °C) 160.6 g/100 mL (80 °C)
다른 용매에 대한 용해도	알코올에 불용
열화학
표준 생성 엔탈피 ΔHf	−1561.43 kJ/mol
표준 깁스 자유 에너지 ΔGf	−1427 kJ/mol
엔트로피	113.71 J/(K·mol)
열용량	111.8 J/(K·mol)
위험성
외부 MSDS	Avantor Performance Materials
NFPA 704	건강: 2 화재: 0 반응성: 0
LD50	1153 (쥐, 경구)
GHS 그림 문자
신호어	위험
H 문구	H302 H314 H315 H319 H335
P 문구	P260 P261 P264 P270 P271 P280 P301+312 P301+330+331 P302+352 P303+361+353 P304+340 P305+351+338 P310 P312 P321 P330 P332+313 P337+313 P362 P363 P403+233 P405 P501
관련 화합물
다른 음이온	탄산 나트륨
다른 양이온	규산 칼륨

2. 제조 및 성질

이산화 규소(실리카, 석영)를 산화 나트륨과 1:1 몰비로 융합하여 무수물 형태의 규산 나트륨을 제조할 수 있다.^[2] 이산화 규소를 탄산 나트륨 또는 수산화 나트륨과 함께 가열 용융하여 얻을 수도 있다.

: {SiO2} + 2NaOH -> {Na2SiO3} + H2O

: {SiO2} + Na2CO3 -> {Na2SiO3} + CO2 \uparrow

무수 고체에서 메타규산염 음이온은 개별적인 SiO₃²⁻ 이온이 아니라 모서리를 공유하는 {SiO₄} 사면체로 구성된 고분자 형태로 존재한다.^[4]

규산 나트륨은 다양한 수화물 형태로 용액에서 결정화된다. 대표적인 수화물로는 오수화물(·5H₂O)과 구수화물(·9H₂O)이 있으며, 각각 고유한 CAS 번호(10213-79-3, 13517-24-3)를 갖는다.^[3]

일반적으로 Na₂SiO₃·''n''H₂O (''n'' = 5, 6, 8, 9)와 같은 수화물은 수화수와 함께 개별적이고 대략 사면체 형태의 음이온 SiO₂(OH)₂²⁻를 포함한다. 예를 들어, 상업적으로 이용 가능한 규산나트륨 오수화물(Na₂SiO₃·5H₂O)은 Na₂SiO₂(OH)₂·4H₂O로, 구수화물(Na₂SiO₃·9H₂O)은 Na₂SiO₂(OH)₂·8H₂O로 표기할 수 있다.^[5]

2. 1. 화학 반응

규산 나트륨 수용액에 염산을 가하면 약산 유리에 의해 규산이 생성된다.^[1]

:{Na2SiO3} + 2HCl -> {H2SiO3} + 2NaCl

3. 구조

무수 규산 나트륨은 메타규산염 음이온(SiO₃²⁻)이 실제로는 개별적인 이온이 아니라, 모서리를 공유하는 SiO₄^영어 사면체로 구성된 고분자 형태로 존재한다.^[4]

수화물 형태(Na₂SiO₃·''n''H₂O, ''n'' = 5, 6, 8, 9)에서는 수화수와 함께 개별적이고 대략 사면체 형태인 SiO₂(OH)₂²⁻ 음이온이 존재한다. 예를 들어, 상업적으로 이용 가능한 규산 나트륨 오수화물(Na₂SiO₃·5H₂O)은 Na₂SiO₂(OH)₂·4H₂O로, 구수화물(Na₂SiO₃·9H₂O)은 Na₂SiO₂(OH)₂·8H₂O로 나타낼 수 있다.^[5] 오수화물과 구수화물은 각각 고유한 CAS 등록 번호를 가진다.

4. 이용

규산 나트륨은 산과 반응하여 실리카겔을 생성한다.^[6]

시멘트 및 결합제: 탈수된 규산 나트륨은 시멘트 또는 결합제를 형성한다.
펄프 및 제지: 과산화수소와 혼합하여 사이징제 및 완충제/안정제로 사용된다.
비누 및 세제: 유화제 및 현탁제로 사용된다.
자동차 관련: 노후 엔진 폐기(CARS 프로그램), 냉각 시스템 실런트, 배기 장치 수리에 사용된다.
계란 보존제: 계란을 밀봉하여 보존 기간을 늘린다.
공예: 금속 이온과 반응 및 침전하여 "석순"을 형성하며, "가용성 유리"라고 하는 접착제로 사용된다.
염색약: 염료 고착을 돕는다.

4. 1. 건축

규산 나트륨은 콘크리트 경화 촉진제로 사용되며^[8], 기초 공사 시 터파기 토질이 붕괴될 우려가 있는 경우 지반을 화학적으로 안정화하는 데 쓰인다.

4. 2. 제지

규산 나트륨은 펄프 및 제지 산업에서 사이징제로 사용되며, 과산화수소와 혼합하여 완충제 및 안정제로 사용된다.^[6]

4. 3. 세제

유화제 및 현탁제로 사용되어 세척력을 높인다.^[6]

4. 4. 자동차

규산 나트륨은 노후 엔진 폐기(CARS 프로그램), 냉각 시스템 밀봉, 배기 장치 수리에 사용된다.^[6]

4. 5. 기타

규산 나트륨은 산과 반응하여 실리카겔을 생성한다.^[6]

시멘트 및 결합제: 탈수된 규산 나트륨은 시멘트 또는 결합제를 형성한다.
계란 보존제: 계란을 밀봉하여 보존 기간을 늘린다.
공예: 금속 이온과 반응 및 침전하여 "석순"을 형성한다. 또한 "가용성 유리"라고 하는 접착제로 사용된다.
염색약: 염색 시 염료 고착을 돕는 역할을 한다.

참조

_[1] 웹사이트 Sodium metasilicate http://www.chemicalb[...] 2018-05-13
_[2] 논문 "The system {{chem|Na|2|O}}—{{chem|Al|2|O|3}}—{{chem|SiO|2}}" 1956
_[3] 논문 "Polymerization and Properties of Dilute Aqueous Silicic Acid from Cation Exchange" 1955
_[4] 문서 REDIRECT
_[5] 서적 Structural Inorganic Chemistry Oxford Science Publications 1984
_[6] 웹사이트 Uses of Sodium Metasilicate https://sciencing.co[...]
_[7] 서적 Chemistry of the Elements Oxford: Butterworth-Heinemann 1997
_[8] 서적 토목기사 실기 2019

본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com