Жидкое стекло это: Область применения и методы использования жидкого стекла

Содержание

Жидкое стекло. Состав и свойства. Применение и особенности

Жидкое стекло – название водного раствора силиката калия или натрия, который широко используется в строительной сфере в качестве гидроизоляции или клеящего состава. Свое название материал получил благодаря внешнему сходству после высыхания со стеклом. Он также прозрачный, но при разбивании не распадается на режущие осколки.

Состав материала

Получение жидкого стекла осуществляется методом переплавки кварцевого песка с добавлением соды, сульфата натрия и угля. Данная технология очень напоминает производство обычного стекла. Существует две разновидности жидкого стекла в зависимости от химического состава: силикат натрия и силикат калия. Оба материала до момента застывания имеют прозрачную пастообразную консистенцию. Иногда они имеют зеленый или желтый оттенок.

Материал продается в различной таре. Это может быть банка на 200-400 мл, пластиковое ведро или большая бочка, объемом 200 л. Это позволяет его покупать как для промышленного применения, так и бытовых целей.

Стекло полученное на калиевой основе нашло применение в направлении производства лакокрасочных материалов, в частности силикатных красок. Оно увеличивает их химическую устойчивость, обеспечивает гладкость, высокую адгезию к поверхности, долговечность.

Жидкое стекло на натриевой основе в основном добавляется в строительные растворы, в частности бетон. Оно способствует увеличению их прочности. Стекло наделяет растворы антисептическими качествами. В них не развиваются микроорганизмы. Это очень важно во влажных помещениях.

Свойства жидкого стекла
Материал имеет широкий перечень важных качеств, позволяющих его использовать в строительной и других сферах. В первую очередь к ним относится:
  • Влагонепроницаемость.
  • Глубокое заполнение пор.
  • Антисептичность.
  • Электростатичность.
  • Термоизоляционность.

Материал может применяться в качестве влагозащитной пропитки для строительных материалов, что увеличивает срок их службы. При этом важно отметить несовместимость жидкого стекла с кирпичом. Стекло обладает антисептическими свойствами. Оно позволяет уничтожить бактерии, грибки, плесень. Стекло убивает их при нанесении сверху, и в дальнейшем препятствует повторному появлению. В связи с этим его часто изначально добавляют прямо в состав строительного раствора.

Материал является огнестойким. Обработанная им поверхность меньше склонна к воспламенению. Жидким стеклом пропитывают гаражные шторы. Это исключает их возгорания от попадания искр и окалины, к примеру, образуемых при работе электросварки. Обработанная им поверхность становится электростатичной.

Срок службы покрытия из жидкого стекла составляет не менее 5 лет. Уровень эффективности материала напрямую зависит от количества слоев его нанесения.  Жидкое стекло отличается от большинства аналогов более низкой стоимостью, поэтому существенно превосходит их по популярности. Однозначно оно не превосходит другие узкоспециализированные материалы, но обладает достаточными качествами для успешного применения в том или ином направлении.

Наличие запаса жидкого стекла позволяет его израсходовать в самых разных ситуациях, начиная от гидроизоляции, и заканчивая склеиванием древесины, керамики или даже изготовление предметов декора. Это один из самых универсальных строительных материалов.

Где применяется жидкое стекло

Материал выпускается в емкостях различного объема, в разной концентрации, что определяет сферы его применения. Стекло способно вступать в химическую реакцию с жидкими, твердыми и газообразными веществами. Оно увеличивает их клейкость и вязкость.

Примером универсальности материала может послужить обычный силикатный канцелярский клей. Он является слабой концентрацией жидкого стекла. Материал используется в самых разнообразных сферах, поэтому производится промышленностью в огромном количестве.

В основном его применяют в направлениях:
  • Строительства.
  • Производства красок.
  • Изготовления клеев.
  • Декорировании.
Использование в строительстве

Данная сфера применения жидкого стекла наиболее широкая. В основном материал ценится за качественную гидроизоляцию. Для этого его разбавляют водой в пропорции минимум 1:2. При такой консистенции он получается достаточно жидким для качественного проникновения в поры минеральной или древесной поверхности. Раствор глубоко впитывается внутрь, создавая поверхностную пленку, связанную с верхними слоями покрытого объекта. Раствором жидкого стекла обрабатывают фундаменты, чаши бассейнов, подвалы и прочие сооружения.

Жидкое стекло в огромном количестве используется промышленностью для производства стройматериалов. К примеру, он добавляется в затирку для заделки межплиточных швов. На его основе делают клей для линолеума и инженерной доски. Жидким стеклом восстанавливают старые ржавые коммуникации, в частности водонапорные башни. В этом случае он просто наливается изнутри резервуара. Состав растекается по ржавым стенкам, которые используются им в качестве формы. После застывания получается емкость с двумя стенками, внутренняя из которых является устойчивой к коррозии и чистой.

Применение жидкого стекла для гидроизоляции должно осуществляться с точным следованием концентрации растворения. К примеру, его разбавление 1:4 позволит получить на поверхность гладкую оболочку. Она эффективно отталкивает влагу, но является плохим основанием для окрашивания. Если же покраска необходима, то гидроизоляция проводится раствором 1:8. В таком случае он проникает глубоко в поры. В результате основание получается шероховатым, поскольку слегка проступает. Малая концентрация раствора исключает образование застывших наплывов материала, которые достаточно сложно убираются.

Для улучшения защитных качеств при обработке стен, полов, потолков и фасадов лучше наносить слабую концентрацию жидкого стекла, но большое количество раз. Это позволит связать поверхность изнутри, полностью перекрыв проникновение влаги в поры. При этом она укрепляется, становится более устойчивой к разрушению. Способ нанесения раствора значения не имеет. Можно использовать кисть, валик, пульверизатор.

В случае же использования материала для гидроизоляции бассейна, его лучше наносить толстым слоем, а не множеством тонких. В таком случае создается более износостойкое покрытие, адаптированное до постоянного нахождения в водной среде. Кроме этого чаша бассейна, пропитанная жидким стеклом, в покраске не нуждается.

Добавление жидкого стекла в строительные растворы обеспечивает их лучшую устойчивость к влажной среде. Его включают в состав бетона, особенно при заливке фундаментов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Жидкое стекло нередко добавляют в цементные штукатурки, особенно используемые для отделки влажных помещений. Также оно увеличивает устойчивость фасадных штукатурок.

Бетон или штукатурка с жидким стеклом в составе, при условии его достаточной концентрации, не могут поражаться грибком и плесенью. Попадая на такую поверхность, их споры просто погибают.

Использование в качестве клея

Жидкое стекло обладает мощными склеивающими качествами. Его можно применять для соединения ДСП, ДВП, керамики, фанеры. Однако нужно отметить, что для этих целей лучше подходят узкоспециализированные клеящие составы. Зачастую они держат крепче и сохнут быстрее. Но любой специализированный клей под конкретный материал стоит дороже жидкого стекла. В связи с этим если требуется соединение среднего качества, то силикатный клей вполне приемлем.

Клеящие качества позволяют использовать пропитку жидким стеклом не только для гидроизоляции, но и укрепления верхнего рыхлого слоя поверхности. Им можно пропитывать бетонную стяжку для предотвращения образования на ее поверхности пыли по мере истирания. Частицы стяжки, пропитанные клеем, держатся между собой крепче, поэтому пыль образовывается в меньших количествах.

Жидкое стекло применяется для заклеивания сучков на живой древесине. Оно более эффективно, чем садовый вар. После спила ветки силикатный клей наносится на срез. Застыв, он препятствует проникновению влаги, воздуха. Он исключается испарение сока из ствола. Кроме этого пленка образованная жидким стеклом исключает развитие гнили. Она является надежной защитой от проникновения насекомых.

Бытовое применение

Свойства, которыми обладает материал, позволяют его использовать в быту. К примеру, им пропитывают ткани, для обеспечения их огнеупорности. Конечно, речь не идет об одежде, а о чехлах, театральных шторах и т.д. Вещество может даже использоваться для чистки посуды. К примеру, рекомендуют кипятить старые сковородки в растворе жидкого стекла приготовленного в пропорции 1:25. Правда длительность такого кипячения составляет 2 часа. Подобная обработка позволяет убрать копоть и жир, вернув сковороде абсолютную чистоту. От кипячения нагар размягчается и в дальнейшем просто стирается губкой.

Жидкое стекло используется в дизайне для изготовления наливных декоративных полов. Его применение обходится в разы дешевле, чем использование эпоксидных составов. Хотя нужно отметить, что последние в этом качестве более стойкие. Из жидкого стекла делают самодельные витражи. После застывания оно напоминает обычное стекло. Добавляя в состав колоранты можно менять его оттенок. Застыв, оно останется прозрачным.

Похожие темы:

Гидроизоляция жидким стеклом. Миф и реальность. — Техинформатор

Нередко для гидроизоляции различных объектов – колодцы, резервуары, очистные сооружения используют так называемое «жидкое стекло». 

Работа по покрытию «жидким стеклом» подвальных и чердачных помещений похожа на силикатизацию бетонных конструкций. В этой статье мы попробуем разобраться, хороша ли подобная гидроизоляция, какие у нее плюсы и минусы.
Для начала разберемся с терминологией.  

  • В строительстве «жидким стеклом» называют гидроизоляционный материал, полученный путем смешивания истинного жидкого стекла с цементным или бетонным раствором.  
  • Промышленностью выпускаются жидкое натриевое стекло, жидкое калиевое стекло, а также их смеси в различных пропорциях. Натриевое и калиевое жидкие стекла абсолютно одинаковы по своему воздействию на цементные композиции.

 Основная доля производства приходится на натриевые жидкие стекла, поэтому в данной статье мы рассмотрим только их. 

Жидкое (растворимое) натриевое стекло — это коллоидный раствор силиката натрия в воде. Силикат натрия получают путем обжига смеси, состоящей из кварцевого песка и соды. Химический состав натриевого растворимого стекла может быть выражен формулой:
Na2O x nSiO2 + mh3O
Формула жидкого стекла не имеет постоянного состава, и соотношение между отдельными составными частями может меняться. 

Силикатным модулем стекла, (М) называют отношение SiO2: Na2 O. Он показывает, сколько кремнекислоты приходится на единицу окиси натрия. Величина его обычно колеблется в пределах от 2.2 до 3.5. Количество воды может быть различным. В зависимости от этого в коллоидном растворе растворимого стекла меняется его консистенция. 

Плотность жидкого стекла измеряется градусами шкалы Боме, (°Ве) или показаниями удельного веса. Заводы обычно отпускают растворимое стекло плотностью 40 – 50°Be (плотностью 1.38 –1.50). Главным качеством жидкого стекла, из-за которого его применяют в строительстве, является его способность ускорять процессы твердения цементов. 

Какие процессы происходят при введении жидкого стекла в цементный раствор?

В результате химической реакции между щелочным силикатом (жидкое стекло) и составными частями цементного клинкера (гидроалюминат кальция) образуются коллоидные гидросиликат кальция и алюминат натрия.

3Na2O x SiO2 + 3CaO x Al2O3 x nh3O = 3CaSiO3 x nh3O + 3Na2O x Al2O3
Алюминат натрия (Na2O x Al2O3) является очень сильным ускорителем схватывания цементного раствора.  

Между жидким стеклом и известью, находящейся в цементе, проходит еще одна химическая реакция, c образованием силиката кальция:
Na2O x 2SiO2 + CaO = Na2O x SiO2 + CaSiO3
Силикат кальция (CaSiO3) очень прочный и плотный материал. Отлагаясь в порах твердеющего цементного камня, силикат кальция, придает ему повышенную плотность и водонепроницаемость. 

Однако стоит отметить, что при нанесении смеси цементного раствора с жидким стеклом в качестве гидроизоляционного обмазочного материала толщина проникновения силиката кальция в бетон конструкции не превышает нескольких миллиметров.
В совокупности эти свойства (ускорение схватывания бетона и «зарастание» пор в цементном камне) обусловило применение жидкого стекла в качестве добавки для получения водонепроницаемого бетона для аварийных работ.
Подчеркнем, именно аварийных, так как скорость твердения цементных растворов с добавлением жидкого стекла предсказать сложно.

Ниже приведем плюсы и минусы применения «жидкого стекла» (по строительной терминологии) для гидроизоляции.

Плюсы:

  • хорошее сцепление с подготовленными минеральными основаниями;
  • образование водонепроницаемого барьера;
  • простота использования;
  • низкий расход материала;
  • сравнительно небольшая стоимость растворов.

Минусы:

  • необходима особо качественная подготовка поверхности, без которой слой гидроизоляции просто «отщелкнет»;
  • жидкое стекло нуждается в защите от механических повреждений;
  • жидкое стекло быстро кристаллизуется;
  • жидкое стекло обладает достаточно сильной щелочной реакцией, поэтому работы с ним следует проводить с соблюдением мер безопасности;
  • При добавлении жидкого стекла в цементные растворы и бетоны их прочность уменьшается.

Работая с жидким стеклом, надо придерживаться мер безопасности (силикаты имеют сильную щелочную реакцию). Вот важные рекомендации по гидроизоляции с использованием жидкого стекла:

Материал наносят кистью, распылителем или заливают небольшими порциями, в 3-4 слоя по 3-5 мм.При заливке следует обязательно обработать нанесенную массу игольчатым валиком чтобы удалить образовавшиеся пузыри.
Все работы проводятся исключительно в защитной одежде, в том числе обязательно в резиновых перчатках и сапогах. Под руками надо иметь нейтрализующий слабый раствор уксуса и чистую воду на случай попадания силикатов на кожу или в глаза.

Жидкое стекло очень быстро твердеет и повторно не разбавляется, поэтому готовитьраствор необходимо в количестве, достаточном для небольшой площади поверхности.
Работать следует быстро, особенно в больших помещениях. Каждый слой средства должен быть залит полностью, на всю площадь пола, до того как начнет затвердевать. Иначе образуются «швы», которые будут пропускать влагу.

В заключение хочется коснуться темы ремонтопригодности гидроизоляционных и иных покрытий, содержащих жидкое стекло. Дело в том, что после застывания, жидкое стекло превращается в стеклоподобную твердую субстанцию, с которой отделочные и ремонтные материалы имеют слабую степень адгезии. То есть для ремонта или отделки поверхности с нее следует удалить покрытие из жидкого стекла, вплоть до восстановления структуры бетона, а это — достаточно трудоемкий процесс.


Жидкое стекло — это… Что такое Жидкое стекло?

Жи́дкое стекло́ — водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n[1]. Реже в качестве жидкого стекла используют литиевые силикаты, например, в электродном покрытии.

Получение

Впервые жидкое стекло получил в 1818 немецкий химик и минералог Ян Непомук фон Фукс.

В настоящее время изготовляется путем обработки в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья концентрированными растворами гидроксида натрия или сплавлением кварцевого песка с содой. Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья (Опоки, трепелы, диатомиты и др.) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре (температура кипения раствора щелочи).

Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный модуль. Модуль показывает отношение содержащейся в жидком стекле окиси кремния к окиси натрия или к окиси калия и характеризует выход кремнезема в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят.

Одно из торговых названий — «силикатный клей».

Применение

Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнезащитных красок и покрытий по дереву (антипирены), укрепления слабых грунтов, в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машинного масла и др.

В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «керамических» или оболочечных форм, в которые после прокаливания до 1000 градусов отливают металлические изделия.

С 2008 года несколько японских производителей автополиролей начали выпуск полиролей на основе жидкого стекла.

Примечания

Ссылки

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 200оС. 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.

Для чего применяется Жидкое Натриевое Стекло?

Жидкое стекло — это не словесный оборот, а абсолютно реальный строительный материал. Оно востребовано и в быту, и в промышленности. Для некоторых видов работ альтернативы жидкому натриевому стеклу не существует. 

Что такое жидкое стекло?

Это вязкий прозрачный водный раствор на основе силиката натрия (химического соединения соли натрия и метакремниевой кислоты). Существует также калиевое и литиевое жидкое стекло, однако сфера их применения намного уже натриевого варианта.

Изготовление жидкого стекла происходит путем автоклавного литья силиката натрия с последующим резким охлаждением. На выходе получается «полуфабрикат» силикат-глыба.

Для непосредственного использования в строительных или ремонтных работах кристаллы силикат-глыбы растворяются в воде.

Жидкое натриевое стекло обладает такими свойствами:

  • огнеупорность
  • влагостойкость
  • высокая степень адгезии
  • антисептичность
  • высокая скорость затвердевания

Эти характеристики определяют возможные способы применения жидкого стекла.

Где применяется жидкое натриевое стекло

Основные варианты использования жидкого стекла можно разделить на промышленные и бытовые.

  • В первом случае мастера имеют дело с силикат-глыбой.
  • Бытовые пользователи чаще приобретают готовый раствор. Это возможно благодаря тому, что его затвердевание происходит только на открытом воздухе. 

Промышленное применение:

Гидроизоляция бетонных конструкций

Этим материалом обрабатывают конструкции, которые могут сталкиваться с тяжелыми атмосферными явлениями. Жидкое стекло уместно в процессе сооружении водных объектов (бассейнов, колодцев и т.д.). Замазка водопроводных труб редко обходится без этого раствора.

Приготовление кислотоупорных силикатных замазок

Для футеровочных работ (защиты поверхностей промышленных помещений, агрегатов, ёмкостей от агрессивной среды) необходимо использовать специальную замазку. Кислотоcтойкости таким замазкам добавляет именно жидкое стекло, которое добавляют в раствор.

Антикоррозийная защита метала

Высокая плотность и защитные свойства жидкого стекла препятствуют коррозийным процессам.

Противогрибковая обработка

Материал сам по себе не борется с грибком, но его антисептические свойства препятствуют образованию грибка на обработанных поверхностях.

Добавление в цементный раствор

Применение этой технологии существенно повышает прочность бетона и его стойкость к нагрузкам.

Бытовое использование:

Защита автомобиля

Некоторые сервисы предлагают возможность покрыть автомобиль тонким слоем жидкого стекла. Это защищает транспортное средство от коррозии и мелких сколов. Также поверхность авто начинает отталкивать влагу и грязь.

Склеивание материалов

Высокие клеящие характеристики жидкого стекла позволяют склеивать различные строительные материалы или любые бытовые предметы. Обычно использование этого материала актуально в случае необходимости создания прочного и водостойкого соединения. 

Нестандартное использование

Выведение пятен или мытье посуды, обработка деревьев во время прививки или декоративного спила.

Жидкое стекло часто используют для противопожарной обработки материалов и конструкций. У застывшего раствора высокая температура плавления – около 1000 градусов. Однако это не значит, что он способен полностью заменить специальные противопожарные материалы.

В регионах с высокой влажностью жидкое стекло обычно добавляют в штукатурку. Это защищает стены от разрушений под воздействием различных погодных явлений (дождь, таянье снега и пр.).

Преимущества и недостатки

Популярность жидкого натриевого стекла обусловлена его экологичностью, прочностью, доступностью и широкой сферой применения. Материал не выделяет вредных веществ, потому им легко пользоваться в быту. Жидкое стекло на основе силиката натрия способно защищать разнообразные материалы от нежелательного воздействия различного характера. 


Задать вопрос специалисту

Чулков Игорь Вячеславович
Заместитель директора по общим вопросам

Email: [email protected]
Телефон: +7 (910) 876-29-98


Этот химический состав справляется со всеми поставленными задачами. Одним из немногих его недостатков можно назвать необходимость использования сопутствующих веществ, ведь прочность жидкого стекла не безгранична. Однако для опытного строителя это не проблема. 

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.

Жидкое стекло для авто. Покрытие автомобиля жидким стеклом в СПб

Преимущества покрытия

В любой ситуации автомобиль, покрытый жидким стеклом, выглядит красиво и интересно, а кузовные детали лучше сохраняются и медленнее изнашиваются.

  • Это качественное средство, которое оберегает ЛКП от излишнего трения на мойках;
  • Раствор придает блеск краске;
  • Водоотталкивающий эффект: капли дождя не задерживаются, а быстро скатываются;
  • Машину реже нужно мыть, а делать это легче, грязь просто не пристает к элементам

Наши работы по нанесению жидкого стекла

Видеоотзыв о нашей работе:

 

Если сравнивать жидкое стекло с восковым покрытием, то первое полностью отражает свое название, обеспечивая слой в два раза толще и прочнее. Оно прослужит более года, а стоить будет относительно недорого. Ухоженный кузов, который отличается повышенной прочностью, красотой и безупречностью — это защита жидким стеклом!

Запись в студию

Оставьте заявку и наш менеджер свяжется с Вами

Спасибо! Ваша заявка принята!

Услуги опытной команды

Доверить выбор и нанесение покрытия необходимо профессионалам. Сотрудники студии CHAMELEON помогут вам покрыть транспортное средство, чтобы в дальнейшем оно вас только радовало своими отличными характеристиками и безупречным внешним видом!

Александр

Мастер оклейки

Николай

Руководитель

Захар

Мастер-арматурщик

Евгений

Мастер-полировщик

Борис

Менеджер

Наша студия

Самые лучшие и комфортные условия для наших клиентов на время ожидания выполнения заказа. Для вашего удобства мы предлагаеп удобную мебель, кофе и бесплатный Wi-Fi.

Защита жидким стеклом — это выгодная инвестиция

Нанести этот раствор необходимо, если вы заботитесь о своем транспортном средстве и предпочитаете ездить в автомобиле, которому не страшны неблагоприятные условия — копоть, грязь, песок, град и т.п. Это выбор для тех, кто желает сэкономить на покраске кузова и его текущем обслуживании.

При полной обклейке автомобиля пленкой

нанопокрытие на стекло антидождьбесплатно

Преимущества жидких защитных пленок для экрана

Когда вы впервые покупаете новый смартфон или планшет, вы, вероятно, относитесь к ним с максимальной осторожностью. Вы, вероятно, даже не позволите никому подержать его, опасаясь, что они его уронят.

Новейшая и лучшая технология настолько дорога, насколько она хрупкая, и вы хотите максимально защитить свои вложения. Но со временем мы перестаем так обращаться с электроникой. Они становятся такой неотъемлемой частью нашей жизни, что мы роняем их, случайно ударяем об стену и небрежно бросаем в сумочки и рюкзаки.К счастью, защитная пленка для экрана может обеспечить легкую и удобную защиту для всех ваших устройств.

Вы ищете лучшую защитную пленку для экрана для iPhone X, Android или любого другого смартфона? Давайте посмотрим, как жидкое стекло революционизирует то, как мы заботимся о наших устройствах.

Зачем мне нужна защитная пленка для экрана для смартфона?

Производители смартфонов знают, что мы не всегда осторожны с нашими устройствами, поэтому они делают все возможное, чтобы сделать их максимально прочными.Но в конечном итоге ни один телефон не является неразрушимым. Именно поэтому защитные пленки из жидкого стекла могут быть тем ответом, который вам нужен, если вы хотите, чтобы ваши продукты выглядели и работали как новые.

Что такое жидкое стекло?

Жидкое стекло — это невидимый продукт, которым можно натирать смарт-устройство. Это наножидкость, которая после высыхания изменяет химический состав вашего экрана. Когда вы гладите его, стекло вашего телефона полимеризуется, поэтому оно лучше выдерживает трещины и разрывы.

В одиночку ваш стеклянный экран может показаться гладкой поверхностью, но если вы поместите его под микроскоп, вы заметите множество отверстий и отверстий. Пористый материал стекла делает его таким уязвимым при падении. Вместо того, чтобы оставлять это таким образом, вы можете использовать жидкое стекло, чтобы сгладить любые недостатки. В этом продукте используются прочность и упругость диоксида кремния, чтобы создать лучшую альтернативу закаленному стеклу для телефонов и планшетов.

Cellhelmet предлагает лучшее жидкое стекло для смартфонов — продукт даже поставляется с собственной гарантией.Если ваш экран расколется или получит повреждения после использования, Cellhelmet даст вам 100 долларов на ремонт.

Жидкое стекло — незаменимый продукт для всех, кто заботится о защите своих устройств. Это будет поддерживать внешний вид вашего устройства как новенькое на долгие годы и сводит к минимуму вероятность того, что вам придется платить за дорогостоящий ремонт.

Жидкое стекло лучше закаленного?

Следующий логичный вопрос, который вы, возможно, зададите, — лучше ли жидкое стекло закаленного для iPhone, Android и других интеллектуальных устройств.Стоит отметить, что даже самое лучшее закаленное стекло может не помочь вашему экрану, если оно повреждено по краям. Это связано с тем, что закаленное стекло подвержено разрушению — если на краю есть трещина или скол, то не пройдет много времени, пока весь экран не разобьется.

Жидкое стекло решает эту проблему, поскольку оно покрывает все ваше устройство до самого края. Это особенно важно, когда вам нужна защитная пленка для изогнутого экрана. Часто защитные пленки из закаленного стекла не могут закрыть изогнутые края некоторых смартфонов, но защитные пленки из жидкого стекла можно легко нанести на изогнутые края.

Позвольте ботаникам идеально установить защитную пленку на ваш смартфон

Если вы ищете кого-нибудь, кто поможет вам установить протектор экрана из жидкого стекла Cellhelmet или любой другой тип протектора экрана, вам может помочь NerdsToGo в Кэти, штат Техас, . Мы предлагаем качественную помощь с любым ремонтом Android или iPhone, поэтому вы можете быть уверены, что ваша электроника будет максимально защищена. Мы также предлагаем услуги по ремонту домашних компьютеров в Кэти, штат Техас и поблизости, а также доступные ИТ-решения для любого малого бизнеса в этой области. Свяжитесь с нами сегодня , чтобы записаться на прием по любым вашим технологическим потребностям!

Новое состояние: жидкое стекло

Стекло — материал повсеместно распространенный, но он представляет собой серьезную научную загадку. Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой.

Стекло однозначно но условно. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле этого не происходит.Вместо этого частицы полностью замораживаются до того, как произойдет кристаллизация.

Новое исследование в Университете Констанца только что добавило еще один уровень сложности к стеклянной головоломке. Ученые использовали модельную систему, включающую суспензии специально изготовленных эллипсоидных коллоидов, чтобы открыть новое состояние вещества, жидкое стекло, в котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах.

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, следовательно, подходят для исследования с помощью оптической микроскопии.Они популярны при изучении стеклования, поскольку включают многие явления в других стеклообразующих материалах.

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, ученые изготовили маленькие пластиковые частицы, растягивая и охлаждая их до тех пор, пока они не достигли своей эллипсоидной формы, а затем поместили их в подходящий растворитель.

Зумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования, сказал : «Благодаря своим отличным формам наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения».

Позже ученые изменили концентрацию частиц в суспензиях и отслеживали как поступательное, так и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии.

Зумбуш сказал: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к стеклообразным состояниям, когда частицы группировались, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией.”

Ученые назвали жидкое стекло из-за 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.

На самом деле, ученые наблюдали два конкурирующих стеклования — регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение — взаимодействующих друг с другом.

Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца, сказал: «Это невероятно интересно с теоретической точки зрения.Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, которого научное сообщество добивалось довольно долгое время ».

Результаты показывают, 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.

Номер журнала:
  1. Jörg Roller, Aleena Laganapan, Janne-Mieke Meijer, Matthias Fuchs, Andreas Zumbusch: Наблюдение жидкого стекла в суспензиях эллипсоидных коллоидов, PNAS, 4 января 2021 г. URL: DOI: 10.1073 / pnas.2018072118

Physicists Совершенно новое состояние материи под названием «жидкое стекло»

Физики определили новое состояние материи, скрытое за таинственными превращениями, происходящими между жидким и твердым состояниями стекла.

Стеклование вызывает большой интерес у ученых, а новое состояние вещества, называемое «жидкое стекло», демонстрирует поведение на микроскопическом уровне, которое ранее не наблюдалось, что делает его отдельным от ранее наблюдаемых явлений.

Это новое состояние, кажется, существует между твердым телом и коллоидом (например, гелем): гомогенные смеси с частицами, которые являются микроскопическими, но все же больше, чем атомы и молекулы, и их легче изучать. В этом случае были созданы крошечные, индивидуальные пластиковые эллипсоидные коллоиды, которые были смешаны вместе в растворителе.

«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — говорит Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца в Германии.

«Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим пламенем, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени».

Когда материалы превращаются из жидкостей в твердые тела, их молекулы обычно выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор.Не так со стеклом, поэтому ученые так стремятся анализировать и разбирать его: со стеклом (и стеклоподобными материалами) молекулы заблокированы или заморожены в неупорядоченном состоянии.

В жидком стекле ученые заметили, что коллоиды могут двигаться, но не могут вращаться — они обладают большей гибкостью, чем молекулы в стекле, но недостаточно, чтобы сделать их сопоставимыми с обычными материалами, которые уже были тщательно изучены.

Используя эллипсоидные коллоиды, а не стандартные сферические формы, эти заблокированные вращения можно было наблюдать.Частицы сгруппировались в группы с одинаковой ориентацией, которые затем препятствовали друг другу внутри материала.

Эллипсоидальные частицы в кластерах в жидком стекле. (Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса)

«Благодаря своим отличным формам наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет Андреас Цумбуш. профессор физической химии в Констанцском университете.

Исследователи говорят, что новое состояние материи на самом деле представляет собой два конкурирующих перехода жидкость-твердое тело, которые взаимодействуют, создавая смесь различных свойств. Форма и концентрация частиц кажутся решающими в создании этого жидкого стекла.

Как и всегда со стеклованием, остается много вопросов без ответов, но авторы исследования надеются, что открытие жидкого стекла, которое ученые предсказывали в течение двадцати лет, может помочь нам улучшить наше понимание того, как работают стеклования. в самом маленьком масштабе.

Открытия могут выйти за рамки стекла и пролить свет на все, от мельчайшей биологической клетки до самой большой космологической системы — любой сценарий, в котором есть необъяснимый беспорядок.

«Наши результаты дают представление о взаимодействии между локальными структурами и фазовыми превращениями», — пишут исследователи в своей статье.

«Это помогает руководствоваться такими приложениями, как самостоятельная сборка коллоидных надстроек, а также свидетельствует о важности формы для стеклования в целом.»

Исследование было опубликовано в PNAS .

Жидкое стекло обнаружено как новое состояние вещества

Мирское, как это может показаться, стекло — это удивительно загадочный материал. Теперь ученые из Университета Констанца определили новое состояние вещества, называемое жидким стеклом, которое обладает некоторыми необычными свойствами.

Это стойкое заблуждение, что стекло уже — это жидкость, распространяемая дезинформированными учителями средней школы и гидами.Но технически это не так — стекло — это аморфное твердое тело. Обычно, когда вещество переходит из жидкости в твердое тело, ранее свободно текущие атомы выстраиваются в твердое кристаллическое образование. Но со стеклом дело обстоит иначе: его атомы «застывают» в неупорядоченном состоянии.

По крайней мере, так обычно бывает. В новом исследовании ученые обнаружили форму стекла, в которой атомы демонстрируют сложное поведение, которое никогда раньше не наблюдалось в объемном стекле. По сути, атомы могут двигаться, но не могут вращаться.

Команда сделала это открытие в модельной системе коллоидных суспензий. Эти смеси состоят из крупных твердых частиц, взвешенных в жидкости, что облегчает ученым наблюдение за физическим поведением атомов или молекул. Обычно эти частицы представляют собой сферы, но для этого эксперимента команда использовала эллиптические частицы, чтобы они могли определить, в каком направлении они указывают.

Диаграмма, показывающая положение и ориентацию эллиптических частиц группы в состоянии жидкого стекла

Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

Исследователи протестировали различные концентрации частиц в жидкости, отслеживая, насколько хорошо они могут двигаться и вращаться.В конце концов они обнаружили, что при более высоких концентрациях частицы блокируют друг друга от вращения, но они все еще могут двигаться, образуя состояние жидкого стекла.

«При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что привело к образованию стекловидных состояний, в которых частицы сгруппировались в локальные структуры с аналогичной ориентацией», — говорит Андреас Зумбуш, ведущий автор исследования.

Команда утверждает, что наблюдаемое поведение происходит от двух конкурирующих процессов стеклования, взаимодействующих друг с другом.Жидкое стекло предсказывалось десятилетиями, и новое наблюдение предполагает, что аналогичные процессы могут происходить в других стеклообразующих системах.

«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — говорит Маттиас Фукс, старший автор исследования. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени».

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Источник: Университет Констанца

Было обнаружено новое состояние вещества, известное как жидкое стекло, и оно нереально

Криптонит и кибер-кристаллы могут показаться одними из самых невероятных природных веществ в научной фантастике (и на вымышленных планетах), но вещи прямо здесь, на Земле, могут стать еще более странными.

Это не расплавленное стекло, не твердое или жидкое, но ученые открыли новое состояние вещества, известное как жидкое стекло.Его отдельные частицы могут двигаться, но не вращаться. Жидкое стекло встречается в коллоидах, в которых одно вещество диспергировано через другое, хотя ни одно вещество не может разделиться или осесть, как в растворах или суспензиях. Когда определенные коллоиды становятся достаточно плотными, их структура превращается в стеклообразное состояние. Так будет и дальше, пока структура снова не упорядочится.

Физик Маттиас Фукс и химик Андреас Зумбуш из Университета Констанца в Германии индуцировали состояние жидкого стекла в лаборатории с помощью коллоидов, которые они создали сами.После использования частиц формы, с которой раньше никогда не экспериментировали, они захотели посмотреть, что происходит во время стеклования, и получили что-то достойное Superman или Star Wars .

«Суспензии эллипсоидных коллоидов образуют неожиданное состояние вещества, жидкое стекло, в котором вращения заморожены, а переводы остаются текучими», — заявили Фукс и Цумбуш в исследовании, недавно опубликованном в PNAS. «Анализ изображений обнаруживает неизвестные до сих пор нематические предшественники как характерные структурные элементы этого состояния.Взаимное препятствие этих разветвленных кластеров препятствует жидкокристаллическому порядку ».

Когда Fuchs и Zumbusch внимательно рассмотрели это явление, они столкнулись с одной серьезной проблемой. Любые из изученных до сих пор коллоидов содержали сферические частицы, не имеющие ориентации. Невозможно сказать, куда обращена сфера, потому что у нее нет ни начала, ни конца, если только кто-то не захочет неблагодарную задачу рисовать микроскопические стрелки на каждой частице. Вместо этого ученые использовали химию полимеров для получения небольших пластиковых частиц (которые все еще были больше, чем атомы или молекулы), которые затем они растягивали в эллиптическую форму.Затем их добавляли в растворитель для создания коллоида.

Под оптическим микроскопом частицы показали изменения в положении и движении, которые выявили невиданные ранее механизмы, которые были почти невероятными.

Для образования кристаллической структуры она должна иметь именно такую ​​упорядоченную структуру. Стекло необычно, потому что оно может казаться твердым, но на самом деле оно не является ни твердым, ни жидким. Вы можете заметить, что нижняя часть старого оконного стекла лишь немного толще верха, потому что стекло очень медленно просачивалось вниз.Некоторые жидкие кристаллы становятся нематическими после достижения стекловидного состояния. Это означает, что молекулы параллельны, и, хотя они могут плавать, они не могут вращаться. Эта неспособность вращаться означает, что они не могут маневрировать и перестраиваться в правильном направлении для достижения твердой кристаллической структуры.

Жидкое стекло с эллипсоидными частицами лучше отражает то, что на самом деле происходит в природе или технологиях. У вас не будет слишком много случаев появления идеально сферических частиц в любой ситуации, и если бы это действительно произошло, отсутствие ориентации частиц только затруднило бы изучение моделирования и реальных проявлений этого странного состояния материи.Изменение концентрации частиц позволило ученым увидеть изменения в движении и вращении, которые в противном случае ускользнули бы от них. Они увидели, что стеклообразные состояния возникают при определенных плотностях, когда вращение замерзает.

Это не означает, что образование кристаллов обречено. Жидкое стекло прослужит только до тех пор, пока частицы коллоида, застрявшие в одинаковой ориентации, образуют кластеры и мешают друг другу. Когда частицы имеют достаточно энергии, плюс нужное давление и объем, чтобы снова вращаться, они переходят из состояния жидкого стекла в жидкий кристалл, когда начинают перестраиваться в правильном порядке.

«Состояние жидкого стекла может дать долгожданную парадигму, в которой взаимодействие между равновесными критическими корреляциями и критическим замедлением по сравнению с образованием стекла можно изучать микроскопически», — заявили Фукс и Зумбуш.

Так происходит ли это с криптонитом, когда он кристаллизуется, что ли? Только настоящий криптонианец знает ответ.

Новое состояние вещества, 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 (факультет химии) и Матиаса Фукса (факультет 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 до тех пор, пока они не приобретут эллипсоидную форму, 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 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 стекла

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, 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 год.

Ссылка: «Наблюдение жидкого стекла 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

Фактов:
  • 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», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 год.

Жидкое стекло | Crystal Clear — Мир сумасшедшего Аарона

ВНУТРЕННЯЯ ДОСТАВКА
Crazy Aaron’s Thinking Putty предлагает наземную доставку по фиксированной ставке (5,99 долларов США) в большинство мест в США, а также ускоренную доставку за дополнительную плату.Мы отправляем все заказы в пределах США через USPS или UPS. Заказы, отправленные в APO / FPO, Аляску, Гавайи, на территории США и на абонентские ящики, не могут быть ускорены и будут отправлены приоритетной почтой USPS.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ДОСТАВКА
Puttyworld предлагает международную доставку во все страны, разрешенные таможней США. Посетите нашу страницу часто задаваемых вопросов для получения дополнительной информации.

ВОЗВРАТ
Мы думаем, что вам понравится Thinking Putty Crazy Aaron’s Thinking Putty. На самом деле, мы уверены, что как только вы получите его в свои руки, вы никогда не захотите его отпускать! Однако, если вы обнаружите, что это не для вас, мы предлагаем беспроигрышную 100% гарантию возврата денег на Thinking Putty, приобретенный в Puttyworld.com. Мы просто просим вас оплатить обратную доставку.

Это не относится к электронным подарочным картам Puttyworld. Все подарочные карты являются окончательной покупкой; Возврат, возврат или обмен не принимаются.

Для получения дополнительной информации о вышеуказанном посетите нашу страницу часто задаваемых вопросов или позвоните в службу поддержки клиентов по бесплатному телефону 866-578-2845

РУКОВОДСТВО ПО ОТДЫХАМ НА 2019 ГОД
В этот праздничный сезон мы избавляемся от проблем с покупками в Интернете с помощью нашего удобного руководства по доставке. Действуют наши обычные тарифы на доставку и предложения по бесплатной доставке.

СПОСОБ ОТГРУЗКИ

ПЕРЕВОЗЧИК

ПОСЛЕДНИЙ ДЕНЬ ОТГРУЗКИ

Земля

USPS и UPS

13 декабря

3-дневный выбор

ИБП

19 декабря

2 nd Day Air

ИБП

дек.20

Next Day Air (ночь)

ИБП

23 декабря

Международная доставка в праздничные дни Мы рекомендуем делать все международные заказы для доставки в праздничные дни не позднее 4 декабря 2019 г., за исключением Канады и Мексики. Последняя международная дата отправки в Канаду и Мексику — 13 декабря , 2019. Закрытие офисов
Наши офисы будут закрыты в следующие дни в связи с национальными праздниками США, все заказы (включая ускоренные поставки), размещенные в эти даты, будут отправлены на следующий рабочий день.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.