ケイ酸ナトリウム水溶液の赤外吸収スペクトル

抄録

ケイ酸ナトリウムの水溶液,重永溶液の赤外吸収スペクトルを測定し,ケイ酸イオンの溶存状態に関する知見をえた。水溶液,重水溶液はKRS-5板を用いた液体セルで測定した。ケイ酸ナトリウムの重水溶液(SiO₂lmol/l)は,Na₂0/SiO2=0.5では,1100,1010,,870cm^-1に,Na₂0/SiO2≧2.0では990,934,820,620cm^-1に吸収帯を持つ(600cm^-1以下は溶媒自身の吸収のため測定できない)。一方,隔離されたSiO₄^4-4-を持つケイ酸塩β-C_a2SiO4,Fe₂SiO₄,Mg₂SiO₄の結晶は1000～800cm^-1に,v1,3の一群の吸収帯を持ち,これはNa₂0/SiO₂≧2.0の水溶液における990,930cm^-1に相当すると判断され,また鎖状構造を持つケイ酸塩caSiO₃(pseudvwollastonite)は1100～900cm^-1に一群の吸収帯を持ち,これはNa₂O/SiO₂=0.5における1100,1010,870cm^-1に相当するものと判断される。それにより,Na₂0/siO₂≧2.0の水溶液ではモノケイ酸イオンとして存在し,Na₂0/SiO₂=0.5ではポリケイ酸イオンとして存在している。またモノケイ酸イオンのv8の振動が分裂していることから,SiO₄の構造は正四面体ではなくゆがんでいると思われる。