khimie.ru

Кремнефтористоводородная кислота Н₂SiF₆ образуется при взаимодействии фторида водорода с четырехфтористым кремнием 2НF + SiF₄ = Н₂SiF₆. Ее водный раствор получается обычно при пропускании фтористого кремния в воду:

3SiF₄ + 2Н₂O = SiO₂ + 2Н₂SiF₆.

Выделившуюся кремневую кислоту отфильтровывают. В безводном состоянии кремнефтористоводородную кислоту можно получить действием концентрированной серной кислоты на ее соли − фторосиликаты, например, на фторосиликат бария Ва[SiF₆]. Она при этом выделяется в газообразном состоянии, но уже при обычной температуре распадается в значиельной степени (больше чем на 50 %) на свои компоненты SiF₄ и (НF)₂. Водный раствор, напротив, не содержит заметных количеств плавиковой кислоты и поэтому не разъедает стекла при условии, что соотношение F:Si в этой кислоте не превышает 6. При концентрации 13,3 % кремнефтористоводородная кислота может перегоняться без разложения. Из концентрированных водных растворов при охлаждении выделяются гидраты, например Н₂SiF₆∙2Н₂О − бесцветные твердые кристаллы, плавящиеся при 19 °C.

Кремнофтористоводородная кислота даже в очень разбавленном водном растворе обладает исключительными дезинфицирующими свойствами. На этой основе она находит широкое применение в пивоварении для стерилизации медных и латунных сосудов.

Кремнефтористоводородная кислота − одна из сильных кислот. Она значительно сильнее плавиковой кислоты, приблизительно одинакова по силе с серной кислотой. Ее кажущаяся степень диссоциации (измеренная по коэффициенту электропроводности) составляет при 25 °С в 1 н. растворе 53 %, в 0,1 н. растворе – 76 %; гидроксида или оксида металлов нейтрализуют ее с образованием фторосиликатов:

2МОН + Н₂SiF₆ → M₂[SiF₆] + 2Н₂O.

Фторосиликаты М₂[SiF₆] можно получить как разложением карбонатов кремнефтористоводородной кислотой, так и при смешивании растворов компонентов. В последнем случае иногда вместо обычных гексафторосиликатов получают также еще фторосиликаты другого типа, для которого не известны свободные кислоты.

Фторосиликаты щелочных металлов (за исключением лития и аммония) довольно труднорастворимьг в воде. Еще менее растворим фторосиликат бария (0,0208 г в 1011 г воды при 17,5 °С). Остальные фторосиликаты большей частью легкорастворимы. Некоторые фторосилпкаты образуют характерной формы кристаллы, что иногда используют в анализе.

Органические производные фторосиликата аммония, например [СН₃∙NН₃]₂[SiF₆] (бесцветные, растворимые в воде кристаллы с т. пл. 232 ºС) и [С₆Н₅∙NН₃]₂[SiF₆] (голубовато-серые растворимые в воде кристаллы с т. субл. 230 °С) применяют в качестве и нерастворима.

Фторосиликат калия К₂[SiF₆] выпадает в виде очень мелкозернистого опалесцирующего осадка при нейтрализации раствора кремнефтористоводородной кислоты гидроксидом калия. Растворимость его равна 0,120 г в 100 г воды при 17,5 °С и значительно возрастает с повышением температуры. В спирте эта соль практически нерастворима.

Фторосиликат натрия, Nа₂[SiF₆] немного лучше растворим, чем калиевая соль (0,65 г в 100 г воды при 17,5 °С). В производстве эмалей эту соль часто применяют вместо криолита в качестве глушителя. В некоторых случаях фторосиликат натрия выгодно применять вместо SiF₄. Его получают в больших количествах в качестве побочного продукта при производстве суперфосфата, так как применяемые при этом фосфориты, как правило, содержат фтор.

Фторосиликат магния Мg[SiF₆]∙6Н₂О и фторосиликат цинка Zn[SiF₆] 6H₂O хорошо растворимы в воде; их применяют для придания цементу водонепроницаемости. Их действие основано на том, что они реагируют с содержащейся в цементе оксидом кальция с образованием фторида кальция и кремневой кислоты; которые выделяются в мелкораздробленном состоянии и закупоривают собой поры цемента.