Über die Konstitution und Verteilung der Silicatanionen in wäßrigen Tetramethylammonium-Silicatlösungen

Abstract

Untersuchungen mit Hilfe der Trimethylsilylierungsmethode und 29Si-NMR-Spektroskopie ergaben, daß im konzentrierten (gesättigten) Tetramethylammonium-(TMA-)-silicatlösungen mit molaren TMA:SiO2-Verhältnissen (MV) von 0,6:1 bis 20:1 Doppelvierringsilicatanionen Si8S208- als eine Hauptkomponente vorliegen. In gesättigten Lösungen mit MV von 1:1 bis 3:1 beträgt der Gehalt an Si8O208--Anionen bis zu 80% der Gesamt-SiO2-Menge. Diese im Vergleich zur Anionenverteilung in Alkalisilicatlösungen hohe Konzentration nur eines Anionentyps wird auf die stabilisierende Wirkung einer in konzentrierten TMA-Silicatlösungen vorliegenden Wasser-Clathratstruktur zurückgeführt. Mit zunehmender Verdünnung der TMA-Silicatlösungen verringert sich die Si8O208--Konzentration unter bevorzugter Bildung von Mono-, Di- und Trisilicatanionen. Oligomere cyclische und polycyclische Anionen wurden in Konzentrationen bis zu 5% nachgewiesen.