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2026-02-13T18:51:26Z

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'''Natriumsilicate''' sind [[chemische Verbindung]]en aus der Gruppe der [[Natrium]]verbindungen und [[Silicate]], die in mehreren molaren Verhältnissen vorkommen (Monosilicat, Metasilicat, Polysilicat, …). Je nach Art der Herstellung und dem [[Stoffreinheit|Reinheitsgrad]] sind sie mehr oder weniger hydratisiert oder löslich. Daneben wird auch noch das Natriumsalz Na4SiO4 der [[Orthokieselsäure]] Si(OH)4 als Natriumorthosilikat bezeichnet.

== Vorkommen ==
In der Natur kommen Natriumsilicate in Form der Mineralien [[Ertixiit]] Na2Si4O9 und [[Natrosilit]] Na2Si2O5 vor.<ref>[https://www.mineralienatlas.de/ Mineraliensuche (Mineralienatlas)]</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
Natriumsilicate in amorpher Form werden durch Zusammenschmelzen von [[Siliciumdioxid]] und [[Natriumoxid]] (oder [[Natriumcarbonat]] unter Entwicklung von [[Kohlendioxid]]) in molaren Verhältnissen zwischen 1:1 bis 4:1 hergestellt. Die so erhaltenen Feststoffe werden bei etwa 150 °C und 5 bar Dampfdruck in Wasser gelöst um eine Lösung in Wasser (Natron[[wasserglas]]) zu erhalten.

Natriumorthosilicat:

<math>\mathrm{2Na_2CO_3 + SiO_2 \longrightarrow Na_4SiO_4 + 2CO_2}</math>

Natriummetasilicat:

<math>\mathrm{Na_2CO_3 + SiO_2 \longrightarrow Na_2SiO_3 + CO_2}</math>

== Eigenschaften ==

{| class="wikitable centered" style="text-align:center"
|+Natriumsilicate
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Name
! Natriumorthosilicat || Dinatriummetasilicat Natriummetasilicat E 550 || Dinatriumdisilicat || Dinatriumtrisilicat
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Strukturformel
|

{| style="border:0px"
|-
| style="border:0px" |
| style="border:0px" | [[Datei:Na+.svg|24px|zentriert]]
| style="border:0px" |
|-
| style="border:0px" | [[Datei:Na+.svg|24px]]
| style="border:0px" | [[Datei:Silicate-tetrahedron-2D.png|90px]]
| style="border:0px" | [[Datei:Na+.svg|24px]]
|-
| style="border:0px" |
| style="border:0px" | [[Datei:Na+.svg|24px|zentriert]]
| style="border:0px" |
|}

| [[Datei:Sodium-metasilicate-repeating-unit-2D.png|120px]]
|
|
|-
| rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[CAS-Nummer]]
| {{CASRN|13472-30-5|Q4337153}} || {{CASRN|6834-92-0|Q425397}} {{CASRN|13517-24-3|Q27225419}} (Nonahydrat) {{CASRN|10213-79-3|Q72507999}} (Pentahydrat) || {{CASRN|13870-28-5|Q81987575}} || {{CASRN|13870-30-9|Q0}}
|-
| colspan="4" | {{CASRN|1344-09-8|Q72508125}} (unspezifiziert)
|-
| rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[ECHA]]-InfoCard
| {{ECHA|100.033.387}} || {{ECHA|100.027.193}} {{ECHA|100.106.270}} {{ECHA|100.122.400}} || {{ECHA|100.034.189}} || {{ECHA|100.034.191}}
|-
| colspan="4" | {{ECHA|100.014.262}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[PubChem]]
| {{PubChem|26051}} || {{PubChem|23266}} || {{PubChem|61699}} || {{PubChem|23266}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Summenformel]]
| Na4O4Si
| Na2O3Si
| Na2O5Si2
| Na2O7Si3
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Molare Masse]]
| 184,04 g·mol−1
| 122,06 g·mol−1
| 182,15 g·mol−1
| 242,23 g·mol−1
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Aggregatzustand]]
| colspan="4" | fest
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Kurzbeschreibung
| colspan="4" | als Reinstoff farbloser und geruchloser Feststoff
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Schmelzpunkt]]
| 1018 °C<ref name="GESTIS_o">{{GESTIS|ZVG=492108|CAS=1344-09-8|Name=Natriumsilikat|Abruf=2019-12-27}}</ref>
| 1098 °C 48 °C (Nonahydrat) 72 °C (Pentahydrat)<ref name="GESTIS_p">{{GESTIS|ZVG=2350|CAS=6834-92-0|Name=Dinatriummetasilikat|Abruf=2026-02-13}}</ref>
|
|
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Dichte]]
| 1,39 g·cm−3<ref name="GESTIS_o" />
| 2,61 g·cm−3<ref name="GESTIS_p" />
|
|
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Löslichkeit]]
| colspan="4" | löslich in Wasser (175…350 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS_o" /><ref name="GESTIS_p" />
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien|GHS- Kennzeichnung]]
| {{GHS-Piktogramme|05|07}}<ref name="scbt.com">Santa Cruz Biotechnology: [https://www.scbt.com/de/p/sodium-orthosilicate-13472-30-5 Sodium orthosilicate | CAS 13472-30-5 | SCBT - Santa Cruz Biotechnology], abgerufen am 17. Juni 2023</ref>
| {{GHS-Piktogramme|05|07}}Gefahr<ref name="Sigma2">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|307815|Name=Sodium metasilicate|Abruf=2011-05-04}}</ref><ref name="GESTIS_p" />
| {{GHS-Piktogramme|/}}
| {{GHS-Piktogramme|/}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" rowspan="3" | [[H- und P-Sätze]]
| {{H-Sätze|314|335|KeineKat=ja}}
| {{H-Sätze|290|314|335|KeineKat=ja}}<ref name="GESTIS_p" />
| {{H-Sätze|/}}
| {{H-Sätze|/}}
|-
| {{EUH-Sätze|-}}
| {{EUH-Sätze|-}}
| {{EUH-Sätze|/}}
| {{EUH-Sätze|/}}
|-
| {{P-Sätze|260|264|280|301+330+331}} {{P-Sätze|303+361+353|304+340|305+351+338}} {{P-Sätze|310|321|363|405|501|280}} {{P-Sätze|261|271|304+340|312|403+233}}
| {{P-Sätze|234|260|271|280|303+361+353|305+351+338}}<ref name="GESTIS_p" />
| {{P-Sätze|/}}
| {{P-Sätze|/}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Toxikologie|Tox-Daten]]
|
| {{ToxDaten|Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=oral |Wert= 1150 mg·kg−1|Bezeichnung= |Quelle= <ref name="GESTIS_p" />}}
|
|
|}

Natriumsilicate sind kristalline oder als Gemisch verschiedener Silicate glasartige (amorphe) Feststoffe bzw. in Wasser viskose Lösungen. Als Reinstoff sind sie farblos, technische Produkte erscheinen durch Verunreinigungen leicht blau bis grün oder gelb bis braun. Natronwasserglas reagiert infolge teilweiser [[Hydrolyse]] alkalisch. Durch das Kohlendioxid der Luft wird die Lösung allmählich neutralisiert, wobei je nach Konzentration [[Fällung]]sprodukte der [[Kieselsäure]] entstehen. Natriummetasilicat kommt daneben noch in mehreren [[Kristallwasser|Hydratformen]] vor, wobei das Nonahydrat bei 48 °C und das Pentahydrat bei 72 °C schmilzt.<ref name="GESTIS_p" />

== Verwendung ==
Silicate haben ein so breites Anwendungsgebiet, dass nur einige wichtige Anwendungen aufgeführt werden. Diese werden hauptsächlich in Form von sogenanntem [[Wasserglas (Chemie)|Wasserglas]] (wasserlösliche Silicate von [[Alkalimetalle]]n, vornehmlich von Natrium und [[Kalium]]) eingesetzt. Natriumsilicat wird als [[Bindemittel]], Brandschutzmaterial sowie als Puffer und Stabilisator für Chemikalien (z. B. H2O2), für die [[Brikettierung]] von [[Kohle]], Glas, [[Erz]], beim Papier-Recycling um die Farbstoffe zu entfernen (Deinking), beim [[Beschichten]] von Papier und zur Metallentfettung verwendet. Es ist auch in [[Waschmittel]]n, [[Bleichlauge]]n, [[Seife]]n, [[Reinigungsmittel]]n, [[Zement]]en, [[Mörtel]], keramischen Erzeugnissen, Anstrichfarben und kosmetischen Präparaten enthalten.

== Risikobewertung ==
Dinatriummetasilicat wurde 2015 von der EU gemäß der [[Verordnung (EG) Nr. 1907/2006]] (REACH) im Rahmen der [[Stoffbewertung]] in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft ([[CoRAP]]) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des [[Chemischer Stoff#Definitionen des Gesetzgebers|Stoffs]] auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Dinatriummetasilicat waren die Besorgnisse bezüglich [[Verbraucher]]verwendung, hoher (aggregierter) Tonnage und hohes Risikoverhältnis (''[[Risk Characterisation Ratio]]'', RCR) sowie der möglichen Gefahr durch [[reproduktionstoxisch]]e Eigenschaften. Die Neubewertung fand ab 2015 statt und wurde von [[Lettland]] durchgeführt. Anschließend wurde ein Abschlussbericht veröffentlicht.<ref>[[Europäische Chemikalienagentur]] (ECHA): [https://echa.europa.eu/documents/10162/0d65ab6a-2182-445f-8a9e-59c199907311 ''Substance Evaluation Conclusion and Evaluation Report''].</ref><ref>{{CoRAP-Status |ID=100.027.193 |Name=disodium metasilicate |Evaluationsjahr=2015 |Status=Concluded |Abruf=2019-05-20}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Sodium silicates|Natriumsilicate|audio=0|video=0}}
* {{Webarchiv |url=http://apps.kemi.se/flodessok/floden/kemamne_eng/natriumsilikater_eng.htm |wayback=20120117182533 |text=Sodium silicates (KEMI)}}
* {{Patent |Land=EP |V-Nr=0860399 |Titel=Method of preparing crystalline sodium silicates |V-Datum=2001-04-04 |Erfinder=Josef Holz, Günther Schimmel, Alexander Tapper, Volker Thewes}}
* {{SIDS |CAS=10213-79-3 |Name=Disodium silicate, pentahydrate |ID=ba411494-6937-41f2-ada7-19c3f8920565 }}

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=Werner Wieland
|Titel=Ein Beitrag zur Kenntnis der Kieselsäure
|Ort=Zürich
|Datum=1930
|DOI=10.3929/ethz-a-000144203
|Kommentar=Dissertation, ETH Zürich}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Natriumverbindung| Natriumsilicate]]
[[Kategorie:Silicat| Natriumsilicate]]
[[Kategorie:Stoffgruppe]]

Natriumsilicate - Versionsgeschichte

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