什么是水玻璃？

水玻璃為硅酸鹽的水溶液，既像玻璃一樣晶瑩剔透，但又能像水一樣具有流動性。它是一種由堿金屬氧化物和二氧化硅結合而成的可溶性堿金屬硅酸鹽材料。

水玻璃在工業(yè)、農業(yè)及科技等領域都發(fā)揮著重要作用。水玻璃作為粘結劑，自從問世至今在工業(yè)領域中都占據著一席之地，大到堵住福島核電站外泄的污水，小到修補磚墻裂縫，它都能勝任；它還有防腐耐酸的特性，是工業(yè)建筑中耐酸地坪、耐酸池的重要材料；用水玻璃涂刷混凝土路面，還可以增加路面的抗凍性、耐水性等。

常見的水玻璃包括硅酸鈉水玻璃和硅酸鉀水玻璃。本文僅介紹硅酸鈉水玻璃的危險性。

不同性狀的硅酸鈉水玻璃

硅酸鈉水玻璃的危險性

雖然水玻璃有著如此眾多的優(yōu)點，但在生產、儲存以及運輸中，如果操作不當造成泄露，其腐蝕性很容易對人的皮膚和金屬工具造成損害。

硅酸鈉水玻璃的腐蝕性來源于它特殊的晶體結構，分子通式為“Na2O·nSiO2”。式中n為二氧化硅與氧化鈉摩爾數的比值，稱為模數。由于二氧化硅和氧化鈉的比值不同，硅酸鈉具有不同的模數n，n值決定了硅酸鈉腐蝕性的強弱。

硅酸鈉的結構式

分子通式中n值等于1時，我們通常稱為偏硅酸鈉，常見水合物為五水偏硅酸鈉和九水偏硅酸鈉。在《國際海運危險貨物規(guī)則》（40-20版）（簡稱IMDG-code）中，對偏硅酸鈉的危險性有明確的規(guī)定。

由表可知，偏硅酸鈉具有第8類危險性。在IMDG-code法規(guī)中，將危險貨物分成9大類，其中第8類危險性為腐蝕性物質。

什么是腐蝕性物質？

通過化學作用對皮膚造成不可逆的損傷，或在滲漏時對其他貨物或運輸工具造成嚴重損害甚至完全毀壞的物質，即為腐蝕性物質。腐蝕性主要包括金屬腐蝕性和皮膚腐蝕性。

金屬腐蝕性試驗

在聯合國《試驗和標準手冊》（第7修訂版）第37節(jié)中規(guī)定了對金屬有腐蝕性的物質的試驗方法以及標準。通過將金屬鋼板或鋁板懸掛或浸泡在溶液中，經過一定的時間，通過計算溶液對鋼板或鋁板的腐蝕程度，判斷溶液是否具有腐蝕性。

金屬腐蝕性試驗流程

金屬腐蝕性判斷標準

上圖提供了《試驗和標準手冊》中物質對金屬腐蝕的判斷標準，若溶液對金屬片造成的是局部腐蝕，則采用腐蝕最深處的侵蝕深度來判斷溶液的腐蝕性。

硅酸鈉水玻璃對鋁片造成的是均勻腐蝕，也就是通過金屬片的質量損失來計算腐蝕性[1]。

皮膚腐蝕性試驗

與金屬腐蝕不同，皮膚腐蝕重點關注的是對人和動物的單次或重復接觸以后，對皮膚的損傷達到不可逆程度時得到的數據。在IMDG-code第2.8章中也規(guī)定了相應的方法，按照經合組織（簡稱OECD）試驗準則第404號、第435號、第431號或者第430號方法試驗，判斷物質是否具有皮膚腐蝕。

采用OECD第404號方法對硅酸鈉水玻璃進行皮膚的腐蝕性的試驗后，結果表明，不同n值的硅酸鈉水玻璃對皮膚的腐蝕性有所不同[2]。

硅酸鈉水玻璃的腐蝕性

硅酸鈉由于n值的不同，對金屬以及皮膚的腐蝕性也不同。一般情況下，當n值≤1.6時，硅酸鈉固體以及水溶液同時具有皮膚和金屬腐蝕；當n值大于1.6時，則沒有明顯的腐蝕性[2]。

硅酸鈉產品是否列入目錄

偏硅酸鈉以及偏硅酸鈉水合物需列入《危險化學品目錄》（2015版）中第1618條。其他n值的固態(tài)硅酸鈉以及硅酸鈉水玻璃不屬于目錄中列明的物質。

參考資料

[1] 吳保意,劉奧林,張金梅,李運才. 可溶性硅酸鈉鹽水溶液對金屬腐蝕性分析[J].化工進展, 2020,39(S2):78-82

[2] ECHA https://echa.europa.eu/registration-dossier/-/registered-dossier/16162/7/4/2/?documentUUID=09d88077-96b0-4b81-abdf-7ac03659c9f1