TOSO SANGYO CO.,LTD.

　珪酸ソーダ（けい酸ナトリウム／水ガラス）は中世からすでに知られていましたが、その性質を本格的に研究・応用したのは1820年代頃、ヨハン・ネポムック・ボンフックが最初と言われています。一般的に呼ばれる「水ガラス」の名称も彼が初めて使っています。珪酸ソーダは古くから石鹸の添加剤として使用された原料で、1920年代以降は段ボールの中心原紙とライナーの接着に大量に利用され、さらに近年は特性が詳しく解明され、用途も飛躍的に広がっています。

地殻中で酸素を除いて最も多く、自然界にたくさん存在する元素
ケイ素(Si)が珪酸ソーダの主成分です。

　珪酸ソーダは、二酸化珪素（SiO₂）、酸化ナトリウム（Na₂O）、水（H₂O）の3成分が混ざり合った粘性のあるアルカリ性の液体です。「水ガラス」とも呼ばれ、各成分の割合によって特性が異なります。

　珪酸ソーダ(水ガラス)は、下記の図1に示したNa₂O-SiO₂-H₂Oの3成分系の領域図において、⑨の領域で得られます。

上記図1における、①〜⑪の状態は下記のとおりです。

1. ① 無水オルソ珪酸ソーダと水酸化ナトリウムの混合物
2. ② メタ珪酸ソーダを含む結晶性珪酸ソーダ
3. ③ 一部結晶性珪酸ソーダを含む混合物
4. ④ 珪酸ソーダガラス(カレット)
5. ⑤ 水和ガラス
6. ⑥ 脱水した珪酸ソーダ
7. ⑦ 半固体珪酸ソーダ
8. ⑧ 粘稠珪酸ソーダ
9. ⑨ 市販の珪酸ソーダ(水ガラス)
   　　A点 ： 3号珪酸ソーダ
10. ⑩ 希薄溶液
11. ⑪ 不安定な溶液およびゲル

　珪酸ソーダ（水ガラス）の製造方法には乾式法(熔融法)と湿式法があります。当社では乾式法を用いて製造しています。

珪酸ソーダ（水ガラス）は単一構造ではなく、さまざまな基本構成からなるケイ素(Si)が混在した構造体です。

また、各基本構成の混在比は珪酸ソーダの種類によって異なります。

図3に示した29Si-NMRスペクトルの各シグナルは、SiがOを介して結合しているSiの数を表しており、Siが結合していない部分にはNaまたはHが結合しています。

• Q4シグナル：4つのSiが隣接する Si
• Q3シグナル：3つのSiが隣接する Si
• Q2シグナル：2つのSiが隣接する Si
• Q1シグナル：1つのSiが隣接する Si

　珪酸ソーダの特性は、SiO₂、Na₂Oの割合によって異なり、SiO₂/Na₂Oのモル比によって分類されます。

　珪酸ソーダは一般的にNa₂O・nSiO₂・mH₂Oの組成式で表され、係数nはSiO₂/Na₂Oのモル比を示します。

　SiO₂、Na₂Oの重量比とモル比の関係は次の式で示されます。

　モル比＝重量比(SiO₂ wt% / Na₂O wt%)×(Na₂Oの分子量 / SiO₂の分子量)
　　　　　＝重量比(SiO₂ wt% / Na₂O wt%)×1.032

　当社では、SiO₂、Na₂O、H₂Oの割合を調整することで、モル比0.5～4の範囲で珪酸ソーダ溶液を生産し、販売しています。表1に代表的な当社製品の仕様例を示します。