Клей вместо гипса
Наступили летние каникулы. Кто-то из вас, ребята, поедет на лето в пионерский лагерь, кто-то отправится на отдых в деревню. Но пройдет немного времени, и вам опять захочется поработать своими руками, поэкспериментировать. На этот случай мы и предлагаем вам простейший эксперимент. Для него потребуется лишь флакон конторского клея.
Жидкое стекло широко используется для упрочнения грунтов при строительстве зданий и прокладке дорог. Для этого грунт пропитывают раствором силиката натрия, а затем в него вводят раствор хлорида кальция. В результате реакции Na2SiО3 + СаС12 = CaSiО3 (осадок) + 2NaCl образуется нерастворимый силикат кальция, который скрепляет частицы грунта.
Предметы из дерева и ткани, пропитанные жидким стеклом, становятся негорючими. Основой многих огнеупорных замазок также служит силикат натрия. Такими быстро затвердевающими замазками склеивают стекло, фарфор, камни.
Обычный флакон конторского клея, который можно приобрести в магазине канцелярских товаров, содержит водный раствор силиката натрия. Na2SiО3 — это его простейшая формула. В растворимом стекле присутствуют и более сложные силикаты натрия, общая формула которых — Na2О – xSiО2, где х= от 2 до 4. Они образуют с водой достаточно устойчивые растворы. Однако при длительном хранении силикаты натрия застывают, мутнеют, от иих отщепляется SiО2.
Свойство силикатов натрия образовывать твердую, нерастворимую в воде массу можно использовать для изготовления барельефов и даже небольших скульптур. В качестве наполнителей применяются порошки окислов, мела, обычный песок, содержащий двуокись кремния SiО2. Причем все они не являются инертными наполнителями, а химически воздействуют с силикатом натрия, что способствует образованию прочной структуры в отвердевающей массе.
При изготовлении формовочной или заливочной массы нужно ориентировочно придерживаться следующего соотношения по весу между ее твердой и жидкой частью: наполнитель — 50—70%, жидкое стекло — 30— 50%.
Если наполнитель сильно измельчен, то жидкого стекла требуется больше. Изменяя соотношение между компонентами смеси, добиваются наибольшей художественной выразительности изделий.
Для придания им красивого внешнего вида, имитирующего медное литье, в состав массы вводят до 10% медного порошка или бронзовой пыли. Это в значительной степени увеличивает и водостойкость. Можно покрыть изделие жидким стеклом, к которому примешана бронзовая пыль (объемное соотношение компонентов 1 : 1).
Водяные пары и углекислый газ, содержащиеся в воздухе, вызывают появление белых пятен соды и двуокиси кремния на поверхности, которые образуются вследствие протекания реакций:
2Na2SiО3+H2О=Na2Si2О5+2NaOH
2NaOH +СО2 = Na2СОз+Н2О
Na2SiО3+2CО2+3H2О=
= H4SiО4+2NaHCО3
H4SiО4=SiО2+2H2О.
Предотвратить эти процессы можно, если не допускать контакта компонентов формовочной смеси с воздухом. Для этого нужно покрыть предмет тонким слоем бесцветного лака.
О. НЕДЕЛЯЕВ, инженер. Журнал Юный техник.