Qu’est-ce que le silicate de potassium ?
Le silicate de potassium est un silicate dont la formule chimique est K2SiO3.
Il s’agit d’un solide blanc à température ambiante ou d’un liquide très visqueux et pétillant, dont la forme est similaire à celle du verre d’eau. Il est synthétisé par la réaction de l’hydroxyde de potassium avec l’acide silicique par voie humide ou sèche.
Il est souvent présent à l’état d’eau hydratée et est connu pour avoir diverses compositions telles que K2O, SiO2 et H2O. La plupart d’entre elles sont obtenues à des températures supérieures à 200°C et leur présence n’a pas été confirmée à température ambiante.
Utilisations du silicate de potassium
Le silicate de potassium est utilisé à diverses fins, mais le plus souvent comme engrais pour les plantes. Le potassium, tout comme le calcium et le magnésium, est nécessaire à la croissance des plantes, c’est pourquoi les composés de ces minéraux avec l’acide silicique sont vendus sous le nom d’engrais silicatés.
Beaucoup sont fabriqués industriellement avec un rapport SiO2 / K2O (rapport molaire) de 2~3 et sont utilisés comme matériau de revêtement pour les baguettes de soudure, comme durcisseur dans les peintures, comme matière première pour les détergents et dans d’autres compositions en fonction de l’application.
Propriétés du silicate de potassium
Le silicate de potassium est souvent manipulé en solution aqueuse. Il présente des caractéristiques similaires à celles du silicate de sodium, à savoir un liquide visqueux, incolore, inodore et fortement alcalin. Le contact avec la peau et les yeux provoque une irritation. Facilement miscible dans l’eau et insoluble dans l’éthanol. Stable dans des conditions normales, mais réagit au contact d’acides pour former du gel de silice.
Les cristaux hydratés de silicate de sodium sont bien connus, tels que le 9-hydrochlorure de métasilicate de sodium, le 5-hydrochlorure de métasilicate de sodium et le 5-hydrochlorure de sesquisilicate de sodium. En revanche, les conditions de présence de cristaux hydratés de silicate de potassium sont très limitées.
Structure du silicate de potassium
Les tétraèdres de silicate sont liés entre eux par des atomes d’oxygène communs pour former un réseau tridimensionnel d’atomes de silicium et d’oxygène. Les cations potassium sont incorporés dans le réseau, remplissant les espaces entre les tétraèdres de silicate et équilibrant la charge négative des atomes d’oxygène.
En solution aqueuse, ils existent sous forme d’ions métasilicates enchaînés plutôt que d’ions orthosilicates. Lorsque la concentration en ions potassium diminue, les ions silicate se ramifient et se réticulent, donnant naissance à une structure en réseau.
Autres informations sur le silicate de potassium
1. Utilisation du silicate de potassium comme engrais
Le silicate de potassium est souvent utilisé comme engrais car il fournit aux plantes à la fois du potassium et du silicium, qui sont des nutriments essentiels pour la croissance et le développement des plantes. Il est produit comme engrais en le mélangeant à des cendres volantes ou à de l’hydroxyde de magnésium et en le calcinant.
Le potassium est l’un des éléments nutritifs essentiels pour les plantes et est nécessaire à divers processus physiologiques tels que la photosynthèse, la régulation de l’eau et la synthèse des protéines.
Le silicium n’est pas considéré comme un nutriment essentiel pour les plantes, mais il a été démontré qu’il avait un certain nombre d’effets bénéfiques sur la croissance et la santé des plantes, notamment une résistance accrue aux parasites et aux maladies, et une tolérance aux stress non biotiques tels que la sécheresse et la chaleur.
2. Sécurité environnementale des engrais à base de silicate de potassium
Les engrais à base de silicate de potassium sont considérés comme sans danger pour l’environnement. Les engrais à base de silicate de potassium ont eux-mêmes un pH d’environ 10, mais comme il s’agit d’engrais physiologiquement neutres, les modifications du pH du sol sont faibles. De plus, l’eau de pluie ne s’écoule pas, ce qui signifie que les éléments nutritifs sont retenus dans le sol et peuvent être libérés lentement pour les plantes.
3. Utilisation du silicate de potassium comme modificateur de surface
Avec les modificateurs de surface du béton utilisant le silicate de potassium, même si des fissures apparaissent après la construction, l’eau fait réagir le modificateur avec l’hydroxyde de calcium à l’intérieur du béton pour former un gel dont la composition est similaire à celle des hydrates de ciment.
Il forme une couche protectrice imperméable et anti-dégradation et peut auto-réparer les fissures. L’effet d’imperméabilisation et de prévention de la détérioration peut être démontré sur une longue période, ce qui permet d’obtenir des structures en béton très durables et de réduire les coûts du cycle de vie. Souvent utilisé en mélange avec du silicate de sodium.