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维普资讯 16 无机硅化合物(D罾SiliconCompound)2006年第3期(总第 136期) 层状二硅酸钠的快速合成 董晋湘 。徐 红，李晋平 (太原理工大学．山两太原 030024) 摘 要：一种层状二硅酸钠及怏速合成法．属于无机应朋材料领域．具怵涉及一种作为 无磷洗涤剂助剂的层状s．~iL-．酸钠材料及制备。 特 在丁， 750—880~C高濉下。Hl】速溶硅 酸钠在短时问内快速合成6、p相层状二硅酸钠．原料易得，生产成本低．制街工艺简单． 采Hj速溶硅酸钠．通过焙烧的方法褂到产物．柱高温短时问1人】合成6、P相层状二硅酸钠， 能得到纯度较高的产品。该产品具有较好的钙镁离子交换能力、缓冲能力强、与其它洗涤 剂组分有良好的相容性，具有～定的经济效益和丰1会效益。 关键词：层状=硅酸钠；合成；无磷洗涤助剂：快速 、 1前言 合成洗涤剂是人类 日常生活的必需品，在合成洗涤剂的制备中，必须加入 15—20％的洗涤剂助剂以有效地脱除水r1的钙 、镁离子，提高表面活性剂的使用 效率。目前，应用的助剂如三聚磷酸钠，但它的使用对环境有明 的污染，是 水体富营养化的主要污染源之一。 洗涤剂的无磷化是环境保护的重要内容。目前，替代三聚磷酸钠的无磷洗 涤剂助剂有：4A沸石(分子筛)、(水合)偏硅酸钠 、层状二硅酸盐 、氮川三乙酸、 柠檬酸钠等多利一材料，其中层状二硅酸钠是 80年代末南德国Hoeehst公司开发 的(usPat．No4，585，642，USPat．No4，820，439)，它的主要优点是环境友 好、钙、镁离子交换容量大、缓冲能力强、原料易得 、生产工艺简单。从使用 性能等方面综合比较，层状二硅酸钠较优于 目前广泛使用的无磷洗涤剂助剂 4A 沸石分子筛，是一种理想的无磷洗涤剂助剂。从使用效果分析，以13、6相的层 状二硅酸钠比较好。 目前，B、6相层状二硅酸钠的生产方式主要有两利一，一利一是用液体水玻璃 直接烧结合成，具体的方法是：把液休水玻璃按照一定的升温速率，加热到转 化温度(通常为650—730~(：)，恒濉 l0—60分钏l，合成层状二硅酸f~(65o一680~C 产B相层状二硅酸钠；700—730~C([i产6 层状二硅酸钠)；第-r0t,方法足，莆先 把液体水玻璃经过喷雾干燥，制帑成述溶硅酸钠，雨将速溶硅酸钠 1『J650—750 ℃的热气流加热 10—30分钏，，合成层状二硅酸钠(650—700℃，{i产f3 层状二硅 酸钠；700—750 生产6棚层状二硅酸钠)。但是，_J述两种方法生产层状二硅酸 钠的时问都比较长，影响生产效率；结品时问的延长，容易使产品lf|含有比较 多的杂品本H13．,l：l-1)-~状二硅酸钠和玻璃体，影响产品的质量。要想提高生产效率， 改善产品的质量，必须寻找能够缩短生产ts-,lf~-I的途径。 维普资讯 董晋湘，徐 红等：层状二硅酸钠的快速合成 l7 2实验原理及步骤 本研究的层状二硅酸钠及快速合成法 目的在于，解决上述各种方法存在的 问题，从而提出一种快速合成层状二硅酸钠方法的技术方案。 本研究的的层状二硅酸钠．其特征在于是一利，快速合成fj、6层状的二硅酸 钠，是一种具有~l-：y]i规则的二维层状品体结构．在层状硅酸钠的品体结构f}1． 两个 SiO 四面体共用一个氧原子彼此互相连接形成带负电荷的层．层与层之问 南相互作用力较弱的阳离子连接。 层状二硅酸钠的快速合成方法．其特征在于将速溶硅酸钠置 750—880℃的 高温中．在短H~l；--J内合成 13、6层状二硅酸钠。其合成按下列步骤进行： I首先将不锈钢盘在马弗炉中预热到设定温度。 II称取一定量速溶硅酸钠于瓷坩埚巾，将速溶硅酸钠迅速倒人已恒温在马 弗炉中的不锈钢盘中进行焙烧。焙烧温度在750—880oC，焙烧时问在 10—210秒。 III钙离子交换容量的测定方法如下： 移取50ml0．05mol／lC