Kohlensäure und Hydrolyse bei der Verwitterung. 
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Kieselsäuren. Die Sauerstoffverbindungen des Siliciums 
bieten der chemischen Forschung ungewöhnliche Schwierigkeiten. 
Die Erfahrung lehrt, daß freie Kieselsäure ganz unbeständig ist 
und sofort so gut wie vollständig in Wasser und Siliciumdioxyd 
zerfällt. Geht man von Salzen der einfachst zusammengesetzten 
Kieselsäuren MjSiO s (Metasilikate) und M]Si0 4 (Orthosilikate) aus, 
so zerfallen sie beim Freiwerden: 
H 2 SiO, = HjO + Si0 2 
H 4 Si0 4 = 2 H.,0 + SiOg. 
Der gleiche Vorgang, welcher der Kohlensäure die Eigen- 
schaften einer schwachen Säure verleiht, tritt bei den Silikaten 
in noch schärferer Weise hervor. Die Beständigkeit der Kiesel- 
säuren ist so gering, daß sich kein Gehalt an freien Wasserstoff- 
ionen nachweisen läßt, sie also nicht sauer reagieren. 
Hydrolyse und Kohlensäureein Wirkung auf Silikate. 
Das Wasser ist sehr wenig in Ionen gespalten, in 10 Millionen 
Liter sind 18 g freie Ionen vorhanden '. Die kräftige chemische 
Wirkung dieser sehr kleinen Ionenmengen auf die Zersetzung der 
Silikate beruht darauf, daß durch Zerfall der Kieselsäure in Wasser 
und Siliciumdioxyd die Säurewirkung der Wasserstoffionen aus dem 
System ausscheidet, während die alkalischen Wirkungen nicht nur 
voll erhalten bleiben, sondern sich durch Zurückdrängen der freien 
Wasserstoffionen (entsprechend der Konstanz des Produktes aus 
Wasserstoff x Hydroxylionen) noch weiter steigern. Daß dies wirk- 
lich der Fall ist, ergeben zahlreiche Erfahrungen. Wasserglas- 
lösungen verhalten sich annähernd wie Lösungen von Ätzkali oder 
Ätznatron. Silikate wie Orthoklas usw. widerstehen dem Angriff 
starker Säuren (die Fluorwirkung beruht auf anderen Gleich- 
gewichten), werden aber durch alkalische Lösungen angegriffen und 
endlich völlig zersetzt. Silikatpulver befeuchtet, geben alkalische 
Reaktion. Beim Mahlen von Orthoklas für die Porzellanfabrikation 
1 Wasser zerfällt in Wasserstoff- und Hydroxylionen (H. 2 0 = H'-j- 0 H'), 
es übt daher sowohl saure wie alkalische Wirkungen aus. Die Spaltung 
des Wassers in Ionen entspricht einem Gleichgewichtszustände, so daß 
die Menge der vorhandenen Wasserstoffionen mit der Menge der Hydroxyl- 
ionen multipliziert eine Konstante (K = 1,7 X 10 -14 ) ergibt. Vermehrt 
man willkürlich eine Ionenart in der Lösung (etwa durch Zusatz einer 
Säure die H- Ionen, oder durch eine Base die OH- Ionen', so vereinigen 
sich Wasserstoff- und Hydroxylionen so lange zu Wasser, bis in der 
Lösung das Produkt der beiden lonenmengen wieder = K wird. Zugabe 
von Säuren führt also zur Abnahme des aus dem Wasser stammenden 
Gehaltes an Hydroxylionen , von Basen der Wasserstoffionen. Alle 
wässerigen Lösungen, selbst die der stärksten Säuren und Basen, 
enthalten daher sowohl freie Wasserstoff- wie Hydroxyl- 
ionen in einem bestimmten Verhältnis zu der jedesmal vorhandenen 
Gesamtkonzentration an beiden Iouenarten. 
