Метасилікат натрію 1
Свойст метасилікат натрію
З ілікати натрію - натрієві солі крем'яних кислот загальної формули mNa2 O * nSiO2 Відносинам числа молекул Si02 і Na2 0 називають Кремнеземні модулем; він визначає розчинність і інші властивості силікатів натрію, значення його коливається від 1,0 до 4,0.
Рідке скло має сильну лужну реакцію, тому що гідроліз їх протікає з утворенням гідроксид-іонів:
Метасилікат натрію існує в двох кристалічних формах: з п'ятьма молекулами води (температура плавлення 78,2 ° С) і з дев'ятьма молекулами води (температура плавлення 48 ° С). Перша форма містить 42,5% (мас.) Води, друга - 57,3% (мас.) Води.
Розчини силікату натрію при рН нижче 10,9 стають нестійкими (виділяється кремнієва кислота у вигляді гелю); при нагріванні вони розкладаються з виділенням аморфного кремнію. Освіта нерозчинної кремнієвої кислоти може відбуватися при зберіганні. Це обумовлено поглинанням СО2 повітря і зниженням рН середовища. Деполимеризация силікату протікає з виділенням Si02. Засіб боротьби з цим явищем - застосування непроникною для парів води і повітря упаковки. У закритих судинах розчини рідкого скла добре зберігаються, але на повітрі розкладаються і тим сильніше, чим вище кремнеземний модуль.
Застосування метасилікат натрію для рафінації та дезодорації
Для рафінації та дезодорації олій застосовується як звичайне рідке скло, так і порошкоподібний метасиликат натрію (пентагідрат). Рідке скло, як правило, має високий значенням кремнеземистого модуля (2,8-3,5) характеризується нестабільним якістю і високим рівнем неорганічних домішок - до 15% - по суті, баластний пісок, що призводить до його підвищеної витрати, і в результаті більшого виходу соапсток в який втягується нейтральний жир. Все це позначається на збільшенні відходів і втрат масла при рафінації (нейтралізації) в середньому на 0,4-0,5%.
Простий розрахунок показує економічну ефективність використання більш дорогого метасилікат в порівнянні зі звичайним рідким склом. Так для масла з кислотним числом 1,5 мг КОН / г необхідно використовувати близько 7-8 кг / т масла звичайного рідкого скла з вихідною щільністю 1,45 кг / л, при його вартості близько 7 рублів за 1 кг, витрати на нейтралізацію складають 5 копійок / кг масла. Для нейтралізації того ж масла необхідно використовувати 2,8 кг метасилікат натрію за ціною 40 руб / кг, що лягає 11,2 копійок / кг масла. При вартості масла 25 руб / кг і зменшення втрат на 0,4%, економія становить мінімум 10 коп / кг, при збільшенні вартості масла ефект буде вище. Крім того, при використанні рідкого скла виникають додаткові труднощі у вигляді необхідності використання спеціалізованих ємностей для його доставки і зберігання, необхідності підлаштовуватися під роботу заводу виробляє рідке скло, а найголовніше кожна партія рідкого скла відрізняється за своїми характеристиками від попередньої, що вимагає коригування технологічного процесу і веде до нестабільності процесу рафінації. Так само не варто забувати про труднощі з продажем силікатної соапсток, при зменшенні його кількості зменшується кількість проблем з ним пов'язаних, крім того, в зв'язку з відсутністю баластних домішок збільшується його рухливість.
Метасилікат використовується для рафінації та дезодорації у вигляді розчину щільністю 1,1 - 1,2 кг / дм 3 (12-20%), в залежності від типу використовуваного обладнання, оборотів пристроями,, типу мішалки і кількості фосфатидів в олії. Розчин готується з використанням звичайної питної води кімнатної температури, розчинення супроводжується виділенням тепла. Для проведення нейтралізації масло обробляється 30-40% розчином лимонної кислоти з розрахунку 0,5 кг / т, проводиться визначення кислотного числа і задається розчин метасилікат з розрахунку 1,9 кг / т при кислотному числі рівному 1 мг КОН / г. Для великих кислотних чисел робиться відповідний розрахунок.
Методика перерахунку кислотного числа в кількість метасилікат
Молекулярна маса КОН = 56 г / Моль
Молекулярна маса пятиводного метасилікат = 212 г / Моль
Оскільки реакція протікає відповідно до стехиометрическими коефіцієнтами, а кількість діючої речовини в одному молі метасилікат натрію в два рази більше, ніж в одному молі КОН, в результаті ми приходимо до наступних обчислень.
Для того, щоб нейтралізувати жирні кислоти в 1 т олії з кислотним числом 1 мг КОН / г, нам необхідний один кілограм лугу КОН або (212/2) / 56 = 1,9 кг метасилікат натрію.