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(jié)合而成的可溶性堿金屬硅酸鹽材料。

水玻璃在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及科技等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。水玻璃作為粘結(jié)劑，自從問世至今在工業(yè)領(lǐng)域中都占據(jù)著一席之地，大到堵住福島核電站外泄的污水，小到修補(bǔ)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(diǎn)，但在生產(chǎn)、儲存以及運(yùn)輸中，如果操作不當(dāng)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(jié)構(gòu)，分子通式為“Na2O·nSiO2”。式中n為二氧化硅與氧化鈉摩爾數(shù)的比值，稱為模數(shù)。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(shù)n，n值決定了硅酸鈉腐蝕性的強(qiáng)弱。

硅酸鈉的結(jié)構(gòu)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(yùn)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(zhì)。

什么是腐蝕性物質(zhì)？

通過化學(xué)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(yùn)輸工具造成嚴(yán)重?fù)p害甚至完全毀壞的物質(zhì)，即為腐蝕性物質(zhì)。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(yàn)

在聯(lián)合國《試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)的試驗(yàn)方法以及標(biāo)準(zhǔn)。通過將金屬鋼板或鋁板懸掛或浸泡在溶液中，經(jīng)過一定的時間，通過計(jì)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(yàn)流程

金屬腐蝕性判斷標(biāo)準(zhǔn)

上圖提供了《試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊》中物質(zhì)對金屬腐蝕的判斷標(biāo)準(zhǔn)，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(zhì)量損失來計(jì)算腐蝕性[1]。

皮膚腐蝕性試驗(yàn)

與金屬腐蝕不同，皮膚腐蝕重點(diǎn)關(guān)注的是對人和動物的單次或重復(fù)接觸以后，對皮膚的損傷達(dá)到不可逆程度時得到的數(shù)據(jù)。在IMDG-code第2.8章中也規(guī)定了相應(yīng)的方法，按照經(jīng)合組織（簡稱OECD）試驗(yàn)準(zhǔn)則第404號、第435號、第431號或者第430號方法試驗(yàn)，判斷物質(zhì)是否具有皮膚腐蝕。

采用OECD第404號方法對硅酸鈉水玻璃進(jìn)行皮膚的腐蝕性的試驗(yàn)后，結(jié)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(dāng)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(dāng)n值大于1.6時，則沒有明顯的腐蝕性[2]。

硅酸鈉產(chǎn)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(xué)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(zhì)。

參考資料

[1] 吳保意,劉奧林,張金梅,李運(yùn)才. 可溶性硅酸鈉鹽水溶液對金屬腐蝕性分析[J].化工進(jìn)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