这一固化过程的核心是水玻璃中的硅酸根离子(SiO₃²⁻)与二氧化碳结合,形成硅胶(SiO₂·nH₂O),同时释放出水分和碳酸钠。其基本反应可以表示为:
\[ \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{CO}_2 + n\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{SiO}_2·n\text{H}_2\text{O} + 2\text{NaOH} \]
在这个过程中,水玻璃中的硅酸钠首先与二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠,随后碳酸氢钠进一步分解生成碳酸钠。最终,硅酸通过脱水缩聚反应形成具有多孔结构的硅胶,这种硅胶具有很强的粘结性和耐久性。
此外,固化过程中还会伴随着一些副反应,例如水分的蒸发以及可能存在的其他杂质的影响。这些因素共同决定了最终产物的具体性质和性能。
通过这一固化反应,水玻璃能够有效地用于建筑材料的加固、防腐蚀涂层的制备以及其他多种工业应用中。理解这一反应机制对于优化工艺条件、提高产品质量具有重要意义。