Kiezelzuur

Kiezelzuur is een zwak zuur dat is afgeleid van siliciumdioxide SiO₂. In verdunde oplossing is er een aantal vormen, die allemaal de algemene formule SiO₂.n H₂O bezitten, waarbij n kan verschillen. Indien n watermoleculen per twee moleculen zuur aanwezig is wordt dat genoteerd met ${\displaystyle {\tfrac {n}{2}}}$.

n	Formule	Naam	Oplosbaarheid /20°C mol/l
${\displaystyle {\tfrac {1}{2}}}$	H2Si2O5	Dikiezelzuur	20 · 10−4
1	H2SiO3	Metakiezelzuur (Waterstofsilicaat)	10 · 10−4
${\displaystyle {\tfrac {3}{2}}}$	H6Si2O7	Pyrokiezelzuur	9,6 · 10−4
2	H4SiO4	Orthokiezelzuur	7 · 10−4
${\displaystyle {\tfrac {5}{2}}}$	H10Si2O9	Pentahydrokiezelzuur	2,9 · 10−4

De reden dat er meerdere vormen zijn is dat silicium en zuurstof samen vaak ketens van een aantal SiO₄-tetraëders vormen, afgezoomd door Si-OH groepen.

In het andere extreem (veel siliciumdioxide en weinig water) wordt het smeltpunt van siliciumdioxide met wel 800 graden verlaagd door het toevoegen van 1-2% water bij hoge druk. In het tussengebied vindt men gels die vaak moeilijk te karakteriseren zijn. Men kan deze materialen beschouwen als polymere netwerken van SiO₄ tetraëders afgewisseld met en onderbroken door Si-OH groepen.

Van de verschillende vormen van kiezelzuur zijn een bijzonder rijke variëteit van zouten afgeleid, de silicaten. De meeste daarvan zijn onoplosbare verbindingen die een groot deel van de aardkorst uitmaken. De silicaten van natrium (waterglas) en kalium zijn echter wel oplosbaar.

• Silicagels worden voor allerlei doeleinden toegepast, bijvoorbeeld als droogmiddel bij het vervoer en opslag van vochtgevoelige materialen.
• Silicaat wordt veel in verf, in de zogenaamde silicaatverf gebruikt.

Silicaat wordt verkregen door kwartszand met potas (kaliumcarbonaat, K₂CO₃) en soda (natriumcarbonaat, Na₂CO₃) te smelten. In werkelijkheid is silicaat een gesmolten glasmassa. Het onderscheidt zich hiervan doordat het in water oplosbaar is en glas uiteraard niet. De onoplosbaarheid van glas wordt verkregen door er kalk (calciumcarbonaat, CaCO₃) of lood(II)oxide aan toe te voegen.