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JPH04198013A - Crystalline layer sodium borosilicate, production and use thereof - Google Patents

Crystalline layer sodium borosilicate, production and use thereof

Info

Publication number
JPH04198013A
JPH04198013A JP2328375A JP32837590A JPH04198013A JP H04198013 A JPH04198013 A JP H04198013A JP 2328375 A JP2328375 A JP 2328375A JP 32837590 A JP32837590 A JP 32837590A JP H04198013 A JPH04198013 A JP H04198013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sodium
sodium silicate
borosilicate
formula
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2328375A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teiji Sato
悌治 佐藤
Masanori Tanaka
正範 田中
Haruo Ogawa
小川 春男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Original Assignee
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mizusawa Industrial Chemicals Ltd filed Critical Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority to JP2328375A priority Critical patent/JPH04198013A/en
Publication of JPH04198013A publication Critical patent/JPH04198013A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the title compound having excellent solubility, transparency and ion exchange properties by dehydrating a uniform aqueous composition containing amorphous sodium silicate, an alkali borate, etc., to dryness and heating the composition at >= a given temperature in a solid phase. CONSTITUTION:When amorphous sodium silicate (e.g. sodium silicate No.3) is deficient in sodium content, the amorphous sodium silicate is supplied with an alkali hydroxide (carbonate) and blended with an alkali borate. Then the amorphous sodium silicate is dissolved or dispersed into an aqueous medium to give a homogenized aqueous composition having 30-80wt.% water content. The composition is dehydrated to dryness at 60-200 deg.C under normal pressure to under reduced pressure of 150mmHg. Then the composition is heat-treated at 550-850 deg.C and converted to delta type crystal to give the title compound having a chemical composition shown by the formula (x is 0.02-0.2; n is >=1; m is <=1; n+m is 2) and X-ray diffraction diagram corresponding to delta type sodium disilicate, useful as an ion exchanger.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、イオン交換体等として有用な結晶性層状ホウ
ケイ酸ナトリウム及びその製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a crystalline layered sodium borosilicate useful as an ion exchanger, etc., and a method for producing the same.

(従来の技術) 結晶性層状ケイ酸ナトリウム、特に式Na。(Conventional technology) Crystalline layered sodium silicate, especially formula Na.

Si、05のジケイ酸ナトリウムは古くから知られてい
る化合物であり、その結晶としては、α型、β型、γ型
、δ型等の各種のものが知られている。
Sodium disilicate Si, 05 is a compound that has been known for a long time, and its crystals are known in various forms such as α type, β type, γ type, and δ type.

最近に至って、特公平1−41116号公報には、組成 NaMS ix 02x++’ 3’H20−(1)式
中、Mはナトリウムまたは水素を意味し、Xは1.9〜
4の数であり、yはO〜20の数である。
Recently, Japanese Patent Publication No. 1-41116 describes the composition NaMS ix 02x++'3'H20- (1) where M means sodium or hydrogen, and X is 1.9 to
4, and y is a number from O to 20.

を有する結晶性層状ケイ酸ケイ酸ナトリウムを含有する
水軟化側が記載されている。
A water softening side is described that contains a crystalline layered sodium silicate having the following properties:

また、特開昭60−239320号公報には、1.7 
 : 1乃至3.75:1のSiO2/Na2Oのモル
比および5乃至95重量%の含水量を有する含水無定形
ケイ酸ナトリウムに、製造されるべき結晶性ジケイ酸ナ
トリウム0.01乃至30重量部を加え、この反応混合
物を加熱により脱水し、そうした脱水された反応混合物
を少くとも450℃であるが融点以下である温度におい
てケイ酸ナトリウムが結晶化するまで保つことを特徴と
する結晶性ジケイ酸ナトリウムの製造方法が記載されて
いる。
In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 60-239320 states that 1.7
: 0.01 to 30 parts by weight of crystalline sodium disilicate to be prepared in hydrous amorphous sodium silicate having a SiO2/Na2O molar ratio of 1 to 3.75:1 and a water content of 5 to 95% by weight. and dehydrating the reaction mixture by heating, and maintaining such dehydrated reaction mixture at a temperature of at least 450° C., but below the melting point, until the sodium silicate crystallizes. A method for producing sodium is described.

(発明が解決しようとする問題点) 上記結晶性層状ジケイ酸ナトリウムの内でもδ(デルタ
)型結晶構造のものは、イオン交換容量(例えばカルシ
ウム交換容量)が大きく、例えば洗剤ビルダーとして使
用したとき、洗浄作用を補助し或いは増進する作用に優
れたものであるが、公知の製品は未だその性能において
十分満足し得るものではなかりた。
(Problems to be Solved by the Invention) Among the above-mentioned crystalline layered sodium disilicates, those with a δ (delta) type crystal structure have a large ion exchange capacity (for example, calcium exchange capacity), and when used, for example, as a detergent builder. Although these products are excellent in their ability to assist or enhance the cleaning action, the known products have not yet been fully satisfactory in their performance.

先ず、δ型の結晶性層状ジケイ酸ナトリウムは純粋な形
での合成が比較的困難であり、前記特開昭60−239
320号公報によると、含水無定形ケイ酸ナトリウムを
脱水し、この反応物を高温に加熱した場合には、α型ジ
ケイ酸ナトリウム(Na−3KS−5)とδ型ジケイ酸
ナトリウム(Na−3KS−6)との混合物が生成する
(全公報の例1及び例2参照)がこの反応に先立ってδ
型ジケイ酸ナトリウムの種結晶を反応系に添加しておく
ことにより、δ型ジケイ酸ナトリウムを選択的に合成す
るものと認められる。
First, it is relatively difficult to synthesize δ-type crystalline layered sodium disilicate in pure form, and the
According to Publication No. 320, when hydrous amorphous sodium silicate is dehydrated and the reaction product is heated to a high temperature, α-type sodium disilicate (Na-3KS-5) and δ-type sodium disilicate (Na-3KS -6) is formed (see Examples 1 and 2 of all publications), but prior to this reaction, δ
It is recognized that by adding seed crystals of type sodium disilicate to the reaction system, δ type sodium disilicate can be selectively synthesized.

しかしながら、公知のδ型ケイ酸ナトリウムは、これを
水に溶解させたとき、完全に透明に溶解できずに、白濁
したコロイド状粒子の生成残留が認められる(後述する
比較例に示す400nm可視光における透過率を参照)
。これは、公知のδ型ジケイ酸ナトリウムでは、水可溶
性のジケイ酸ナトリウム以外のものが副生じているか、
或いはジケイ酸ナトリウムであってもかなり高分子化し
た成分が生成していることを物語っている。
However, when the known δ-type sodium silicate is dissolved in water, it is not completely transparent and remains as cloudy colloidal particles (400 nm visible light as shown in the comparative example below). (see transmittance in )
. This is because in the known δ-type sodium disilicate, something other than water-soluble sodium disilicate is produced as a by-product.
This also indicates that even with sodium disilicate, a highly polymerized component is produced.

本発明者等は、非晶質ケイ酸ナトリウムから結晶性層状
ホウケイ酸ナトリウムを合成する際、所定量のホウ酸ナ
トリウムを共存させると、種結晶の添加なしにδ型の結
晶構造のものが不純物の共存なしに生成すること、及び
この生成物にはケイ酸分の他にホウ酸分も組込まれてお
り、このものは水に対する熔解性に優れていて、水に溶
解したとと至って透明性に優れた溶液(後述する実施例
に示す 400nm可視光における透過率を参照)を与
えると共に、イオン交換特性等にも優れていることを見
出した。
The present inventors discovered that when synthesizing crystalline layered sodium borosilicate from amorphous sodium silicate, when a predetermined amount of sodium borate is coexisting, the δ-type crystal structure becomes an impurity without the addition of seed crystals. This product also incorporates boric acid in addition to silicic acid, which has excellent solubility in water and is extremely transparent when dissolved in water. It has been found that this solution provides an excellent solution (see the transmittance in visible light at 400 nm shown in Examples below) and also has excellent ion exchange properties.

従って、本発明の目的は、水に対する溶解性と水溶液と
したときの透明性とイオン交換特性とに優れたδ型の結
晶性ホウケイ酸ナトリウム及びその製法を提供するにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a δ-type crystalline sodium borosilicate which has excellent solubility in water, transparency when made into an aqueous solution, and ion exchange properties, and a method for producing the same.

本発明の他の目的は、非晶質ケイ酸ナトリウムを原料と
して、種結晶を用いることなしに、上記δ型の結晶性ホ
ウケイ酸ナトリウムを製造し得る方法を提供するにある
Another object of the present invention is to provide a method for producing the δ-type crystalline sodium borosilicate using amorphous sodium silicate as a raw material without using seed crystals.

(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、実質上下記式 %式%(2) 式中、Xは0.02乃至0.2の数であり、nは1以上
の数、mは1以下の数であって、n+mは2であるもの
とする。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, substantially the following formula % formula % (2) where X is a number from 0.02 to 0.2, n is a number of 1 or more, It is assumed that m is a number less than or equal to 1, and n+m is 2.

で表わされる化学組成と、δ型ジケイ酸ナトリウムにほ
ぼ相当するX線回折像を有することを特徴とする結晶性
層状ホウケイ酸ナトリウムが提供される。
A crystalline layered sodium borosilicate is provided which is characterized by having a chemical composition represented by the following and an X-ray diffraction pattern substantially corresponding to δ-type sodium disilicate.

本発明によればまた、非晶質ケイ酸ナトリウム及びホウ
酸ナトリウム或いは更に追加量の水酸化ナトリウムを実
質上化学量論的量で含有する均質化水性組成物を脱水乾
固させ、この乾固物を550t:以上の温度で且つ固相
で加熱することを特徴とする結晶性層状ホウケイ酸ナト
リウムの製法が提供される。
According to the invention, a homogenized aqueous composition containing substantially stoichiometric amounts of amorphous sodium silicate and sodium borate or even an additional amount of sodium hydroxide is dehydrated to dryness; Provided is a method for producing crystalline layered sodium borosilicate, which is characterized by heating a product at a temperature of 550 t: or higher and in a solid phase.

本発明によれば更に、上記ホウケイ酸ナトリウムから成
るイオン交換体が提供される。
The present invention further provides an ion exchanger comprising the above sodium borosilicate.

(作用) ジケイ酸ナトリウムは、下記式 で表わされる基本単位から成る化学構造を有すると言わ
れている。これに対して、本発明の結晶性ホウケイ酸ナ
トリウムは、前記式(2)で表わされる化学構造を有す
るが、その化学構造は式(3)の四配位St原子の一部
が四配位のB原子で置換されたものと考えられる。即ち
、本発明の結晶性ホウケイ酸ナトリウムは、上記式(3
)のダイシリケート基本単位と、式 のボロシリケート基本単位とから成ると信じられる。
(Function) Sodium disilicate is said to have a chemical structure consisting of basic units represented by the following formula. On the other hand, the crystalline sodium borosilicate of the present invention has a chemical structure represented by the above formula (2), but the chemical structure is such that some of the four-coordinated St atoms in formula (3) are four-coordinated. It is thought that the B atom was substituted. That is, the crystalline sodium borosilicate of the present invention has the above formula (3
) is believed to consist of a disilicate basic unit of the formula and a borosilicate basic unit of the formula.

式(3)のダイシリケート単位のモル数pと、式(4)
のボロシリケート単位のモル数qとの割合は98:2乃
至80 : 20、特に97:3乃至90:10の範囲
であり、ボロシリケート単位の含有量が上記範囲よりも
少ない場合には、本発明で意図する溶解性等の改良は達
成されなく、一方上記範囲よりも多い場合には、δ型の
結晶構造を得ることが困難である。
The number p of moles of disilicate units in formula (3) and formula (4)
The ratio of borosilicate units to the mole number q is in the range of 98:2 to 80:20, especially 97:3 to 90:10, and when the content of borosilicate units is less than the above range, this Improvements in solubility and the like as intended in the invention cannot be achieved, and on the other hand, if the amount exceeds the above range, it is difficult to obtain a δ-type crystal structure.

ダイシリケート単位及びボロシリケート単位中に存在す
るカチオンは、Naイオンであることが好ましいが、一
般式(2)から明らかな通り、全カチオンの半分以下、
特に3o%以下の範囲でNaイオンが水素イオンで置換
されていてもよい。
The cations present in the disilicate unit and the borosilicate unit are preferably Na ions, but as is clear from the general formula (2), less than half of the total cations,
In particular, Na ions may be substituted with hydrogen ions in a range of 30% or less.

添付図面第1図は、本発明の結晶性層状ホウケイ酸ナト
リウムのX線回折像を示す。また、下記A表に面間隔と
相対強度との関係を示す。
FIG. 1 of the accompanying drawings shows an X-ray diffraction image of the crystalline layered sodium borosilicate of the present invention. Further, Table A below shows the relationship between the interplanar spacing and relative strength.

A表=X線回折像 8.06       14 4.92       13 4.21       13 3.97      100 3.79       40 3.64       15 3.45       10 3.03            232.91   
         1 12.85       17 2.57       12 2.43            38上記X!s回折
像と、δ型シケイ酸ナトリウムのX線回折像(ASTM
カード)との対比から、本発明の結晶性層状ホウケイ酸
ナトリウムは、δ型ジケイ酸ナトリウムにほぼ相当する
X線回折像を有することがわかる。
Table A = X-ray diffraction image 8.06 14 4.92 13 4.21 13 3.97 100 3.79 40 3.64 15 3.45 10 3.03 232.91
1 12.85 17 2.57 12 2.43 38 Above X! s diffraction image and X-ray diffraction image of δ-type sodium silicate (ASTM
It can be seen that the crystalline layered sodium borosilicate of the present invention has an X-ray diffraction pattern almost corresponding to δ-type sodium disilicate.

本発明のδ型ホウケイ酸ナトリウムが、ボロシリケート
単位の含有量が比較的少ないにもかかわらず、通常のδ
型ジケイ酸ナトリウムに比して優れた溶解性、溶液とし
ての透明性及びイオン交換体としての諸特性に優れてい
るという事実は、多数の実験の結果、現象として見出さ
れたものであり、その理由は未だ確認されていないが次
の通りのものと信じられる。即ち、本発明のδ型ホウケ
イ酸ナトリウムにおいては、前記式(4)から明らかな
通り、四配位のホウ素原子が単位中に存在し、この5t
−0−B結合が結晶構造に歪を与え、またケイ酸塩重合
体鎖中に切断点を与え、これにより本発明のホウケイ酸
ナトリウムでは優れた溶解性が得られ、また水に溶解し
たときコロイド粒子の生成が防止されるものと認められ
る。また、このように特性が関与してイオン交換特性に
も優れているものと思われる。
Although the δ-type sodium borosilicate of the present invention has a relatively low content of borosilicate units, it
The fact that it has superior solubility, transparency as a solution, and various properties as an ion exchanger compared to sodium disilicate was discovered as a phenomenon as a result of numerous experiments. The reason for this has not yet been confirmed, but it is believed to be as follows. That is, in the δ-type sodium borosilicate of the present invention, as is clear from the above formula (4), a four-coordinated boron atom exists in the unit, and this 5t
The -0-B bond distorts the crystal structure and also provides break points in the silicate polymer chain, which gives the sodium borosilicate of the present invention excellent solubility and when dissolved in water. It is recognized that the generation of colloidal particles is prevented. In addition, it is thought that these properties are related to the excellent ion exchange properties.

本発明の結晶性ホウケイ酸ナトリウムは、非晶質ケイ酸
ナトリウム及びホウ酸ナトリウム或いは更に追加量のア
ルカリ水酸化物又はアルカリ炭酸塩を実質上化学量論で
含有する均質化組成物を脱水乾固させ、この乾固物を5
50℃以上の温度で且つ固相で加熱することにより得ら
れるが、結晶構造中に歪を与えるホウ酸分が反応系中に
存在するにもかかわらず、δ型の結晶構造が安定にしか
も種結晶の非存在下にも効率良く生成するのは全く予想
外の知見であった。
The crystalline sodium borosilicate of the present invention is obtained by dehydrating to dryness a homogenized composition containing substantially stoichiometric amounts of amorphous sodium silicate and sodium borate or even an additional amount of alkali hydroxide or alkali carbonate. and this dry matter was
It can be obtained by heating at a temperature of 50°C or higher in a solid phase, but the δ-type crystal structure is stable and the seeds are stable despite the presence of boric acid in the reaction system, which causes distortion in the crystal structure. It was a completely unexpected finding that it was produced efficiently even in the absence of crystals.

(発明の好適態様) k迭 ケイ酸分原料及びナトリウム原料としての非晶質ケイ酸
ナトリウムとしては、水溶性のケイ酸ナトリウム、特に
式 %式%(5) 式中、rは1,8乃至4.0、特に2.0乃至3.3の
数である。
(Preferred embodiment of the invention) As the amorphous sodium silicate as the silicic acid raw material and the sodium raw material, water-soluble sodium silicate, especially the formula % formula % (5) where r is 1,8 to 4.0, especially between 2.0 and 3.3.

の化学組成を有するものが使用されるが、反応及び取扱
いの容易さの点で3号ケイ酸ソーダ(JIS)が好適で
ある。1号ケイ酸ソーダ(JIS)の場合特に必要でな
いが、3号ケイ酸ソーダのようにナトリウム分が不足す
る場合には、追加量のアルカリ水酸化物又はアルカリ炭
酸塩を用いる。ホウ酸分としては、ホウ酸ナトリウムが
使用され、無水塩でも含水塩でも本発明の目的に使用で
きる。
No. 3 sodium silicate (JIS) is preferred from the viewpoint of ease of reaction and handling. Although it is not particularly necessary in the case of No. 1 sodium silicate (JIS), when the sodium content is insufficient as in No. 3 sodium silicate, an additional amount of alkali hydroxide or alkali carbonate is used. As the boric acid component, sodium borate is used, and both anhydrous and hydrated salts can be used for the purpose of the present invention.

これらの使用原料を、水性媒体中に均一に溶解乃至分散
させて均質化された水性組成物とする。
These raw materials are uniformly dissolved or dispersed in an aqueous medium to form a homogenized aqueous composition.

この水性組成物中における水分含有率は、一般に30乃
至80重量%、特に50乃至70重量%の範囲にあるこ
とが望ましい。
The water content in this aqueous composition is generally desirably in the range of 30 to 80% by weight, particularly 50 to 70% by weight.

次いで、均質化された水性組成物を脱水乾固する。脱水
乾固は、一般に60乃至200℃の温度で常圧から15
0 mmHgの減圧下で行うことができる。この脱水乾
固は、脱水乾固を一工程で行フてもよいし、濃縮と乾燥
との二工程で行ってもよい。乾固の方法は、これに限定
されないが、例えば噴霧乾燥、流動乾燥、フレーキング
乾燥等それ自体公知の手段で行うことができる。
The homogenized aqueous composition is then dehydrated to dryness. Dehydration to dryness is generally carried out at a temperature of 60 to 200°C and from normal pressure to 15°C.
It can be carried out under reduced pressure of 0 mmHg. This dehydration to dryness may be carried out in one step, or may be carried out in two steps of concentration and drying. The drying method is not limited to this, but can be carried out by any known means such as spray drying, fluidized drying, flaking drying, etc.

乾固されたホウケイ酸ナトリウムを、δ型の結晶に転化
するには、この乾固物を、結晶化温度、一般に550℃
以上の温度で熱処理すればよい。
In order to convert the dried sodium borosilicate into δ-type crystals, the dried product is heated to a crystallization temperature of 550° C.
Heat treatment may be performed at a temperature higher than that.

この際、処理物を固相に維持しながら結晶化させること
が重要であり、もしも処理物が溶融すると、生成物のイ
オン交換能が低下する傾向が肥められる。かかる見地か
ら850℃以下の温度での熱処理が好ましい。
At this time, it is important to crystallize the treated product while maintaining it in a solid phase; if the treated product melts, the ion exchange ability of the product tends to decrease. From this point of view, heat treatment at a temperature of 850° C. or lower is preferable.

熱処理により得られたホウケイ酸ナトリウムは、所望に
より、これを粉砕し、分級して製品とする。
The sodium borosilicate obtained by the heat treatment is, if desired, ground and classified to produce a product.

積石上」20ヨロ!力上]」肇コヒ碧里途添付図面第2
図は、本発明の結晶性層状ホウケイ酸ナトリウムの粒子
構造を示す電子顕微鏡写真(倍率5000倍)である。
Stacked stone top” 20 euros! 2nd attached drawing of Hajime Kohi Hekiri
The figure is an electron micrograph (5000x magnification) showing the particle structure of the crystalline layered sodium borosilicate of the present invention.

第2図から、このものは、層状の一次粒子構造を有する
ことが理解される。
It can be seen from FIG. 2 that this material has a layered primary particle structure.

本発明の結晶性層状ホウケイ酸ナトリウムは、一般に後
述する方法で測定して、155乃至185rng/ g
 、特に165乃至180mg/gのCaO結合能を有
する。後述する例に示す通り、ホウ酸を用いない以外は
本発明と同様に製造した結晶性層状ケイ酸ナトリウムの
CaO結晶能が150mg/ gのオーダであることか
ら、本発明によるホウケイ酸ナトリウムはイオン交換能
に優れていることがわかる。
The crystalline layered sodium borosilicate of the present invention generally has a content of 155 to 185 rng/g, as measured by the method described below.
In particular, it has a CaO binding capacity of 165 to 180 mg/g. As shown in the example below, the CaO crystallinity of the crystalline layered sodium silicate produced in the same manner as in the present invention except without using boric acid is on the order of 150 mg/g. Therefore, the sodium borosilicate according to the present invention has an ion It can be seen that the exchangeability is excellent.

また、本発明の結晶性層状ホウケイ酸ナトリウムは、溶
解性に優れており、コロイダル粒子の生成残留も殆んど
認められないことから、後述する濁度法で測定して、光
線透過率が80%以上であり、従来のそれが40%程度
であるのに対して顕著に優れている。
In addition, the crystalline layered sodium borosilicate of the present invention has excellent solubility and almost no residual colloidal particles are observed, so it has a light transmittance of 80% when measured by the turbidity method described below. % or more, which is significantly superior to the conventional method which is about 40%.

(実施例) 実施例1〜9 市販の液状3号ケイ酸ソーダ(モル比5i02/ N 
a 20 =3.17、水分=70%)に、第1表に示
した組成比となるように所定量の水酸化ナトリウムと無
水硼酸ナトリウム(Naz B40? )を水に溶解し
たものを加え、均質にした後200℃で水を蒸発乾固さ
せる。得られた発泡固化物を乳鉢でつぶし粉末状とする
。これを磁性ルツボに穆し700℃で90分間加熱する
。得られた生成物ホウケイ酸ナトリウムはいずれもδ型
ジケイ酸ナトリウムに相当するX線回折像を有しており
、Ca結合能と水に対する溶解性はいずれも硼素が含ま
れないもの(比較例)より良好であった。
(Example) Examples 1 to 9 Commercially available liquid No. 3 sodium silicate (molar ratio 5i02/N
a20 = 3.17, moisture = 70%), add a predetermined amount of sodium hydroxide and anhydrous sodium borate (Naz B40?) dissolved in water so as to have the composition ratio shown in Table 1, After homogenization, water is evaporated to dryness at 200°C. The resulting foamed solidified product is crushed in a mortar to form a powder. This was placed in a magnetic crucible and heated at 700°C for 90 minutes. All of the obtained sodium borosilicate products have X-ray diffraction patterns corresponding to δ-type sodium disilicate, and both Ca binding ability and solubility in water are those that do not contain boron (comparative example) It was better.

実施例10〜13 ケイ酸ソーダ原料に市販の粉末3号ケイ酸ソーダ(モル
比S i 02 / N C20=3.2 、水分=2
2%)を用いた他は、前記実施例と同様の方法でホウケ
イ酸ナトリウムを得た。いずれもδ型であり、Ca結合
能と熔解性はいずれも硼素が含まれないもの(比較例)
より良好であった。
Examples 10 to 13 Commercially available powder No. 3 sodium silicate was used as the sodium silicate raw material (molar ratio S i 02 / N C20 = 3.2, moisture = 2
Sodium borosilicate was obtained in the same manner as in the previous example except that 2%) was used. Both are δ type, and both Ca binding ability and solubility are those that do not contain boron (comparative example)
It was better.

比較例1〜4 実施例1〜5及び10〜13の方法において、加える硼
酸ナトリウムの量を増量(X値0.2以上)する以外は
同様の方法で行った。得られた生成物はいずれもβ型で
あった。
Comparative Examples 1-4 Comparative Examples 1-5 and 10-13 were carried out in the same manner as in Examples 1-5 and 10-13, except that the amount of sodium borate added was increased (X value of 0.2 or more). All of the obtained products were of the β type.

比較例5 市販の1号ケイ酸ソーダ(モル比5in2/Na20=
2.17、水分子47%)を200℃で脱水乾固した後
700℃で90分間加熱した。生成物はδ型ジケイ酸ナ
トリウムであるが、Ca結合能及び溶解性は良くなかっ
た。
Comparative Example 5 Commercially available No. 1 sodium silicate (molar ratio 5in2/Na20=
2.17, water molecules 47%) was dehydrated to dryness at 200°C and then heated at 700°C for 90 minutes. The product was δ-type sodium disilicate, but its Ca binding ability and solubility were poor.

比較例6 実施例1〜9で用いた市販の液状3号ケイ酸ソーダに所
定の組成になるように水酸化ナトリウム水溶液を加え、
200℃で脱水乾固した後700℃で90分間加熱した
。生成物はβ型ジケイ酸ナトリウムであり、Ca結合能
及び溶解性は良くなかった。
Comparative Example 6 An aqueous sodium hydroxide solution was added to the commercially available liquid No. 3 sodium silicate used in Examples 1 to 9 to give a predetermined composition.
After dehydration to dryness at 200°C, the mixture was heated at 700°C for 90 minutes. The product was β-type sodium disilicate, and its Ca binding ability and solubility were poor.

比較例7 市販のδ型ジケイ酸ナトリウム(Na−5O5−6)の
Ca結合力及び溶解性を測った。本発明実施例のいずれ
のホウケイ酸ナトリウム塩よりも良くなかった。
Comparative Example 7 The Ca binding strength and solubility of commercially available δ-type sodium disilicate (Na-5O5-6) were measured. It was no better than any of the borosilicate sodium salts of the invention examples.

「溶解性試験」 100m1の三角フラスコに試料0.5gと水50gを
投入し加熱する。沸騰し始めてから30秒間そのまま加
熱を行った後、自然放冷させ室温になるまで置く。蒸発
した水の量を補った後、液を長さ10mmのガラスセル
に入れ分光光度計を用いて波長λ=400nm透過率を
測定する。
"Solubility test" 0.5 g of sample and 50 g of water are placed in a 100 ml Erlenmeyer flask and heated. After it starts to boil, heat it for 30 seconds, then let it cool naturally until it reaches room temperature. After replenishing the amount of evaporated water, the liquid is placed in a glass cell with a length of 10 mm, and the transmittance at wavelength λ=400 nm is measured using a spectrophotometer.

rCa結合能測定」 試料量041gを精秤して200m1の三角フラスコに
投入する。次に硬水(CaC12水溶液、濃度300m
gCaO/1)を100m1加え、マグネチックスター
ラーで7分間攪拌する。攪拌後直ちに6号濾紙にて濾過
し、更液を正確に10m1採取する。そこに脱イオン水
を加えて約100m1とした後、ピペットにてNHs 
−NH4C1緩衝液(pH=10)2〜3mlを加え、
ブラックTを指示薬としてN/100EDTA標準液で
滴定し、次式よりCaO結合能を求めた。
"rCa binding ability measurement" A sample amount of 041 g was accurately weighed and poured into a 200 ml Erlenmeyer flask. Next, hard water (CaC12 aqueous solution, concentration 300m
Add 100ml of gCaO/1) and stir with a magnetic stirrer for 7 minutes. Immediately after stirring, filter with No. 6 filter paper, and collect exactly 10 ml of the liquid. After adding deionized water to make about 100ml, NHs was added with a pipette.
- Add 2-3 ml of NH4C1 buffer (pH = 10),
Titration was performed with an N/100 EDTA standard solution using Black T as an indicator, and the CaO binding capacity was determined from the following formula.

CaO結合能(CaOmg/g) =56X (c 1
−C’2) X f/10/W ここで、 C1:硬水原液の滴定量(ml) C2:か液の滴定量(ml) W:試料量(g) f : EDTAの力価 第1表 (発明の効果) 本発明によれば、反応系ホウ酸ナトリウムを共存させる
ことにより、種結晶等を用いることなしに、選択的に、
δ型ジケイ酸ナトリウムに相当する結晶構造を有する結
晶性ホウケイ酸ナトリウムが合成され、このものは溶解
性や水溶液としたときの透明性、更にイオン交換特性に
優れており、洗剤ビルダー或いはその他のイオン交換体
として有用である。
CaO binding capacity (CaOmg/g) = 56X (c 1
-C'2) (Effects of the Invention) According to the present invention, by allowing sodium borate to coexist in the reaction system, selectively, without using a seed crystal or the like,
Crystalline sodium borosilicate, which has a crystal structure corresponding to δ-type sodium disilicate, has been synthesized and has excellent solubility, transparency when made into an aqueous solution, and ion exchange properties, and is useful for detergent builders and other ions. Useful as an exchanger.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の結晶性層状ホウケイ酸ナトリウムの
X線回折像を示す。 第2図は、本発明の結晶性層状ホウケイ酸ナトリウムの
粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。 特許出願人 水澤化学工業株式会社 2θ 第1図 第2図
FIG. 1 shows an X-ray diffraction image of crystalline layered sodium borosilicate of the present invention. FIG. 2 is an electron micrograph showing the particle structure of the crystalline layered sodium borosilicate of the present invention. Patent applicant Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd. 2θ Figure 1 Figure 2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)実質上下記式 Na_nH_mSi_2_−_xB_xO_5・Na_
x式中xは0.02乃至0.2の数であり、nは1以上
の数、mは1以下の数であって、n+mは2であるもの
とする。 で表わされる化学組成とδ型ジケイ酸ナトリウムにほぼ
相当するX線回折像を有することを特徴とする結晶性層
状ホウケイ酸ナトリウム。
(1) Substantially the following formula Na_nH_mSi_2_−_xB_xO_5・Na_
x In the formula, x is a number from 0.02 to 0.2, n is a number of 1 or more, m is a number of 1 or less, and n+m is 2. A crystalline layered sodium borosilicate characterized by having a chemical composition represented by the following and an X-ray diffraction pattern substantially corresponding to δ-type sodium disilicate.
(2)非晶質ケイ酸ナトリウム及びホウ酸アルカリ或い
は更に追加量のアルカリ水酸化物又はアルカリ炭酸塩を
実質上化学量論的量で含有する均質化水性組成物を脱水
乾固させ、この乾固物を550℃以上の温度で且つ固相
で加熱することを特徴とする結晶性層状ホウケイ酸ナト
リウムの製法。
(2) dehydrating a homogenized aqueous composition containing substantially stoichiometric amounts of amorphous sodium silicate and an alkali borate or an additional amount of an alkali hydroxide or alkali carbonate; A method for producing crystalline layered sodium borosilicate, which comprises heating a solid substance at a temperature of 550°C or higher in a solid phase.
(3)実質上下記式 Na_nH_mSi_2_−_xB_xO_5・Na_
x式中xは0.02乃至0.2の数であり、nは1以上
の数、mは1以下の数であって、n+mは2であるもの
とする。 で表わされる化学組成とδ型ジケイ酸ナトリウムに相当
するX線回折像とを有する結晶性層状ホウケイ酸ナトリ
ウムから成ることを特徴とするイオン交換体。
(3) Substantially the following formula Na_nH_mSi_2_−_xB_xO_5・Na_
x In the formula, x is a number from 0.02 to 0.2, n is a number of 1 or more, m is a number of 1 or less, and n+m is 2. An ion exchanger comprising crystalline layered sodium borosilicate having a chemical composition represented by the formula and an X-ray diffraction pattern corresponding to δ-type sodium disilicate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0600253A1 (en) * 1992-11-13 1994-06-08 Becton, Dickinson and Company Boron silicates, aluminum silicates, phosphosilicates and purification of DNA
JP2010229027A (en) * 1997-09-30 2010-10-14 Nalco Chem Co Method for preparation of colloidal borosilicate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0600253A1 (en) * 1992-11-13 1994-06-08 Becton, Dickinson and Company Boron silicates, aluminum silicates, phosphosilicates and purification of DNA
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