時間があるので、家に小さなラボを作って簡単な試験をしている。原料を水ガラスにしてメタケイ酸ナトリウムを作る。作るのは簡単だ。水ガラスに水酸化ナトリウム水溶液を加えて、別に作っておいた種結晶を加えて冷却する。2,3日で透明な結晶ができる。これを減圧濾過して乾燥する。この晶析によって水ガラスの純度が向上する。
SiO2(%) Na2O(%) Al(ppm) Fe(ppm) K(ppm) Li(ppm) Ca(ppm) Ti(ppm)
3号ケイ酸ナトリウム 28.8 9.5 189 38 42 8.3 36 67
メタケイ酸ナトリウム 25.9 26.1 8.5 0.08 29 2.5 0.5 2.5
このメタケイ酸ナトリウムから硫酸でホワイトカーボンを作ると、ここでも純化が行われる。
SiO2(%) Al(ppm) Fe(ppm) Na(ppm) K(ppm) Li(ppm) Ca(ppm) Ti(ppm)
ホワイトカーボン 99.99 0.97 0.02 2.5 0.5 0.2 0.08 0.2
ホワイトカーボンを作るときに過酸化水素を使えば、TiO2をTi2O5に酸化して可溶性に変えてろ過すればTiを除去することができる。
これを水酸化カリウムで常圧溶解してケイ酸カリウムにしてRO膜でろ過し、陽イオン交換するとほとんどの不純物は除去される。
SiO2(%) Al(ppm) Fe(ppm) Na(ppm) K(ppm) Li(ppm) Ca(ppm) Ti(ppm)
コロイダルシリカ 99.999 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.01 0.01
精製とは金属の水酸化物、酸化物の状態を知り、的確な操作を行うことだ。溶液にするだけでなく個体でも精製できる。このような分離精製技術は大量に連続で行うことにより低コストとなる。