Sodium Metasilicate

Další názvy: Metakřemičitan sodný

Skóre škodlivosti: 3 (Neškodné chemické látky)

Sodium metasilicate: silně alkalická sloučenina s širokým využitím

Sodium metasilicate, známý také jako metakřemičitan sodný, je anorganická chemická sloučenina patřící mezi křemičitany. Tato látka s chemickým vzorcem Na₂SiO₃ se řadí mezi silně alkalické sloučeniny, které se hojně využívají zejména v průmyslu a v technickém čištění. Často je uváděna i pod anglickým názvem sodium metasilicate nebo pod zkratkou CAS: 6834-92-0.

Díky svým specifickým fyzikálně-chemickým vlastnostem se sodium metasilikát uplatňuje jako změkčovadlo vody, disperzant, inhibitor koroze nebo složka čisticích prostředků. Přestože se s touto látkou běžně nesetkáváme v každodenním životě vědomě, mnoho lidí ji používá nepřímo prostřednictvím produktů domácí chemie nebo při ekologickém úklidu.

Chemické vlastnosti

Systematický název této sloučeniny je metakřemičitan disodný. Jeho chemický vzorec je Na₂SiO₃. Obvykle se vyskytuje jako bílé až jemně šedé práškové nebo granulované pevné skupenství, bez výrazného zápachu. Pokud je dodáván v hydratované formě, může obsahovat různé množství vody, například pentahydrát (Na₂SiO₃·5H₂O), který je běžnější a snáze rozpustný ve vodě.

Sodium metasilikát je vysoce rozpustný ve vodě, přičemž vzniká silně alkalický roztok. Hodnota pH takového roztoku je obvykle vyšší než 12, což z něj činí velmi účinné alkalické činidlo. Tato alkalita je klíčová pro jeho schopnosti čistit, odmašťovat a stabilizovat různé směsi.

Při styku s vlhkostí nebo vodou se může sodium metasilikát částečně hydratovat a přejít do gelovité formy, což mu pomáhá udržet se na povrchu déle při čištění nebo úpravě materiálů.

Využití a aplikace

Díky své vysoké alkalitě a komplexačním schopnostem se sodium metasilikát využívá v celé řadě oborů. Nejčastěji se s ním setkáme v oblasti průmyslové čistoty, kde slouží jako klíčová složka čisticích prostředků pro odmašťování kovových dílů, čištění strojů, povrchů nebo betonu. Je součástí i mnohých ekologických čisticích směsí, například na bázi sody a silikátů, jak ukazuje např. článek na blogu Ferwer.

Významnou roli hraje také v detergentním průmyslu, kde se přidává do pracích prášků a tablet jako vodní změkčovač, který neutralizuje vápník a hořčík ve vodě. Tím zlepšuje účinnost detergentních látek a zabraňuje usazování vodního kamene.

V textilním průmyslu se sodium metasilikát používá při bělení a barvení látek, protože napomáhá odstraňovat organické nečistoty. V keramice a stavebnictví působí jako pojivo nebo disperzant, usnadňující zpracování surovin. Méně známé, ale důležité je jeho využití jako inhibitor koroze, zejména v uzavřených vodních systémech.

Přirozený výskyt a výroba

V přírodě se sodium metasilikát v čisté podobě prakticky nevyskytuje. Křemičitany jako takové však tvoří základ mnoha hornin, jako jsou žula nebo čedič. Výroba metakřemičitanu sodného probíhá průmyslově reakcí oxidu křemičitého (SiO₂) s uhličitanem sodným (Na₂CO₃) při vysoké teplotě (nad 1000 °C). Tento proces je známý jako tavení ve sklářských pecích:

SiO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SiO₃ + CO₂↑

Takto vzniklý produkt se dále tvaruje do suché nebo hydratované formy podle požadavků na použití. V některých případech se poté ještě zpracovává na kapalný roztok sodium metasilikátu, používaný např. při průmyslovém čištění povrchů.

Bezpečnost a ekologie

Sodium metasilikát je klasifikován jako žiravá a dráždivá látka. Při styku s pokožkou, očima nebo sliznicemi může způsobit podráždění, začervenání nebo dokonce popáleniny. Při nevhodné manipulaci v práškové formě hrozí i podráždění dýchacích cest. Z těchto důvodů je důležité používat ochranné rukavice, brýle a zajistit dobré větrání pracovního prostoru.

Z environmentálního hlediska není látka primárně toxická pro vodní organismy, avšak její vysoké pH může narušit rovnováhu ve vodním prostředí. Je například doporučeno, aby koncentrované roztoky nebyly vypouštěny přímo do kanalizace nebo přírody. V rámci ekologických úklidových způsobů je sodium metasilikát nicméně považován za relativně příznivější alternativu k mnoha agresivnějším chemikáliím.

Podle Evropské agentury pro chemické látky (ECHA) je sodium metasilikát za určitých podmínek biologicky odbouratelný, ale je třeba dbát na omezení jeho koncentrací v odpadech.

Zajímavosti a každodenní souvislosti

Mnoho lidí si neuvědomuje, že sodium metasilikát je složkou mnoha běžně používaných prostředků pro mytí nádobí, prací prostředky nebo prostředky na čištění grilů. Ve své hydrátované formě bývá také součástí tzv. suchých hasicích prášků.

Historicky sehrál sodium metasilikát roli například jako přísada do mýdel při jejich vaření, nebo jako dočasné pojivo stavebních směsí. V některých dobových návodech z počátku 20. století se objevil také v kombinaci s vodním sklem (solubilní forma křemičitanů), používaným pro konzervaci vajec nebo knih.

Novější studie, jako například ta publikovaná v časopise ACS Sustainable Chemistry & Engineering, zkoumají potenciál využití sodium metasilikátu i ve formách ekologické ochrany dřeva nebo betonu před degradací, čímž se látka přesouvá i do moderních udržitelných materiálových technologií.

Shrnutí

Sodium metasilikát, neboli metakřemičitan sodný, je významná anorganická látka s mimořádně širokým rozsahem použití. Díky své vysoké alkalitě a schopnosti interagovat s organickými i anorganickými látkami se uplatňuje ve čisticích prostředcích, stavebnictví, keramice i pracích prostředcích. Přestože se jedná o žíravou látku, při správném zacházení představuje efektivní a v mnohém i ekologicky přijatelnou alternativu k agresivnějším chemikáliím.