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水玻璃模數(shù)的相關問題

水玻璃的模數(shù)分析：                                      2012/11/29
A、鈉水玻璃：的分子式為Na2O.nSiO2。 d＝2.27 g/cm3   d＝2.2~2.6 g/cm3
B、鉀水玻璃：的分子式K2O.nSiO2。    d＝2.32  g/cm3   d＝2.2~2.6 g/cm3
水玻璃模數(shù)(M)Modulus即是水玻璃中的二氧化硅(Si02)克分子數(shù)與氧化鈉(Na20)克分子數(shù)之比, 即M = Si02克分子數(shù)/Na20克分子數(shù)。

 Na20的克分子數(shù)= Na20含量/Na20相對分子量
 Si02的克分子數(shù)= Si02含量/Si02相對分子量

相對分子量？  由元素周期表查出相對原子質(zhì)量
Na2O 的相對分子量＝23×2＋16＝62    Na的相對原子質(zhì)量＝22.99=23       
SiO2的相對分子量＝28+16×2＝60      Si的相對原子質(zhì)量＝28.09=28
Na2O SiO2的相對分子量＝62+60＝122
n＝SiO2的相對分子量 / Na2O 的相對分子量  ＝60 / 62

例如: 
現(xiàn)有模數(shù)M=3.0、濃度為50 Bé的水玻璃, 要求將其模數(shù)M降為2.5, 求該向1 00 克樣品中加入氫氧化鈉的量X(克)。
解題: 已知M= 3.0、濃度50Bé,時水玻璃的氧化鈉(Na20)含量為12.2%。
則Na20的克分子數(shù)= Na20含量/Na20分子量＝12.2 / 61.99= 0.1968
故Si02的克分子數(shù)＝0.1968 x 3.0= 0.5904
若Si02克分子數(shù)不變, 要求M＝2.5
Na20克分子數(shù)應為0.5904 / 2.5＝0.2362
故需加入Na20克分子數(shù)=0.2362－0.1968= 0.0394
根據(jù)化學反應式將氧化鈉克分子數(shù)換算成氫氧化鈉重量 x
2 Na0H = Na20 十H2O     Na=23    O=16     H=1
80     1
X      O.0394          所以X = 80 x 0 .0394 = 3.15 克

產(chǎn)品技術數(shù)據(jù)：
PROPERTY a b c d
SPECIFIC GRAVITY (at 20 ℃) 1.690 max 1.590 min 1.380 min 1.260 min
INSOLUBILITY 0.2% max 0.2% max 0.2% max 0.2% max
Na2O 17 ~ 18% 14 ~ 15% 9 ~ 10% 6 ~ 7%
SiO2 36 ~ 38 % 34 ~ 36% 28 ~ 30% 23 ~ 25%
IRON DIOXIDE 0.05 % max 0.05 % max 0.03% max 0.03% max
M 2.18~2.17 2.50~2.48 3.20~3.1 3.95~3.68
Bé 59.2 53.8 40.0 30.0

二氧化硅（%） ≥24.6 ≥26.0 ≥25.7   ≥29.2
氧化鈉（%） ≥7.0 ≥8.2 ≥10.2   ≥12.8
波美度 35.0-37.0 39.0-41.0 44.0-46.0   50.0-52.0
水不溶物（%） ≤0.20 ≤0.38 ≤0.38   ≤0.36
鐵（%） ≤0.02 ≤0.09 ≤0.09   ≤0.08
模數(shù) 3.5-3.7 3.1-3.4 2.6-2.9   2.2-2.5

鈉水玻璃的模數(shù)M =1.0315×（SiO2% / Na2O%)中 1.0315是？
因為Na20的克分子數(shù)= Na20含量/Na20相對分子量＝Na20含量/62
  Si02的克分子數(shù)= Si02含量/Si02相對分子量＝Si02含量/60
而M＝Si02克分子數(shù)/Na20克分子數(shù)
       Si02含量 / 60      62 × Si02含量            Si02含量
M＝----------------------------＝-------------------------＝1.0315 × ------------
Na20含量 / 62     60 × Na20含量             Na20含量

水玻璃模數(shù)M的大小僅表示鈉水玻璃中SiO2和Na2O的物質(zhì)的量比。 
M= nSiO2 / mNa2O = 1.032 WSiO2 / WNa2O 
式中WSio2、WNa20：分別為硅酸鈉中SiO2和Na2O的質(zhì)量百分數(shù)（%）。

質(zhì)量分數(shù)計算舉例
質(zhì)量分數(shù)（mass fraction）指溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比。也指混合物中某種物質(zhì)質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比。

物質(zhì)的量就是摩爾數(shù)(多少摩爾)，用n表示。 　　
 n == m / M 　　式中 
n：摩爾數(shù)（多少mol） 
m：物質(zhì)的（絕對）質(zhì)量（g） 
M：物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 (g /mol) 　　
物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就是1mol分子的絕對質(zhì)量，計量單位是克，數(shù)值上等于相對
的分子質(zhì)量。 　　
n == v /（22.4升/ mol） 　　式中 　　
n：摩爾數(shù)（多少mol） 　　
v：氣體的（絕對）體積（升） 　　
22.4升/ mol：氣體的摩爾體積 　　

例1：
今有鐵粉若干克，與足量鹽酸反應，生成了1.6升氫氣（標況體積），求鐵粉的質(zhì)量？ 　　
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2 　　　
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2 　       Fe鐵的相對原子質(zhì)量＝55.85=56
X/56＝1.6/22.4＝0.071（摩爾數(shù)之比） 　　
所以得 X==4（g） 　　

求水玻璃的模數(shù)的步驟？
先測定水玻璃中氧化鈉（Na2O)%百分含量，然后再測定二氧化硅（SiO2%)的百分含量，再按公式計算如下：
鈉水玻璃的模數(shù)M =1.0315×（SiO2% / Na2O%)


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