Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема" -> 13

Химия кремнезема - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема — М.: Мир, 1982. — 416 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer1.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 171 >> Следующая

Распространение, растворение и осаждение кремнезема_33
структуру вплоть до температуры около 600°С, выше которой он превращается в кристобалит [71а, 716].
Силикалит — самая необычная новая модификация безводного кристаллического кремнезема. Он был описан в работе [71в] и запатентован [71г]. Силикалит равномерно пронизан однородными по размерам порами диаметром 6 А и имеет плотность только 1,76 г/см3. Поры составляют 33 % от объема кристалла. Наиболее отличительной чертой этого вида кремне-
Рис. 1.1.
Зависимость показателя преломления различных форм кремнезема от плотности
зема является его гидрофобность: поверхность пор содержит атомы кислорода и поэтому весьма гидрофобна и органофильна или олеофильна. Так, кристаллы предпочтительно поглощают гексан в присутствии воды, причем последняя не проникает в поры даже при давлении насыщения.
Для приготовления такого типа кремнезема сначала получают кристаллический четвертичный органосиликат аммония, например силикат тетрапропиламмония (ТПА)40• 48БЮ2• Н20. Это соединение затем нагревают до красного каления для удаления органических веществ и воды. В результате получается кремнезем с равномерным распределением цилиндрических каналов по всей его трехмерной кристаллической структуре.
Гидротермальным синтезом [72] был получен аналогичный, но еще более гидрофобный, безводный микропористый кристаллический кремнезем. Гидротермальный синтез кремнезема проводился в присутствии некоторого количества фторида аммония, который способствовал образованию кристаллов с размерами от 2 до 15 мкм при температуре всего лишь 100°С, т. е.
• 3 Заказ № 200
34
Глава 1
в более мягких условиях, чем это требовалось при синтезе силикалита. После кристаллизации из раствора типичный состав был следующий: примерно 88 масс.% кремнезема, 11,0 масс.% оксида тетрапропиламмония и 0,9 масс.% фтора. Однако после прокаливания при 600°С пористый кристаллический продукт фактически являлся чистым БЮг (содержащим менее 0,1 масс.%, фтора) со средними значениями показателя преломления 1,39±0,01 и плотности 1,70±0,05. Эти значения совпадают с соответствующими величинами для силикалита и ложатся на кривую, общую с другими формами кремнезема (рис. 1.1).
Зависимость между плотностью и показателем преломления
Было установлено [68], что для безводных кристаллических фаз, расположенных в порядке возрастания их значений плотности и показателя преломления, наблюдается линейная зависимость. При этом данные для стишовита попадают на ту же самую прямую линию [64] (см. рис. 1.1).
Следует отметить, что прямая линия для полиморфных модификаций кристаллического кремнезема при экстраполяции пересекает другую прямую, построенную для воды и льда. Кажется странным, что ни одна из этих двух линий при экстраполяции не достигает показателя преломления, равного 1,0 (для вакуума), при плотности, равной нулю.
Аналогия структуры кремнезема и воды выражается и в том, что отношения плотностей различных фаз или полиморфных модификаций кремнезема и воды очень близки к соотношениям соответствующих форм льда-1 и кристобалита [69]. Так что для каждого типа кремнезема имеется аналог льда с тем же самым типом кристаллической структуры.
Гидратированные кристаллические модификации кремнезема
До появления метода дифракции рентгеновских лучей не было ясным, являлись ли химическими соединениями твердые вещества, содержащие только лишь кремнезем и воду, т. е. имели ли они определенную стехиометрию и структуру. Чермак [73] в 1905 г. полагал, что им при осторожном выщелачивании металлов из некоторых кристаллических силикатов с последующим высушиванием образцов на воздухе были получены определенные формы гидратов с отношениями кремнезема к воде БЮа : 2Н20, 25Ю2 : 2Н20, ЗБЮг : 2Н20 и т. д. Но затем были
Распространение, растворение и осаждение кремнезема
35
представлены доказательства [74, 75], что нельзя получить таким путем каких-либо определенных форм кремневых кислот.
Тем не менее к настоящему времени появились многочисленные примеры определенных форм кристаллических материалов, имевших характеристические дифрактограммы и кристаллические структуры. Все они были получены экстрагированием кислотой катионов из некоторых кристаллических силикатов *.
Не известно ни одного примера получения гидратированного кремнезема прямой кристаллизацией из водного раствора кремнезема. Однако особенность некоторых свежеобразованных гидратов заключается в том, что они, по-видимому, проявляют характерную растворимость. Такая растворимость подразумевает возможность перехода кремнезема из раствора в твердую фазу и в обратном направлении при достижении равновесного состояния. Однако эти данные противоречивы.
Дисиликат натрия На251205 может быть превращен в гид-ратированный кремнезем. Так, кристаллическая «дикремневая кислота» получается обработкой дисиликата натрия холодной концентрированной кислотой с последующим вымыванием солей водой, удалением воды ацетоном и окончательным высушиванием такого кремнезема в вакууме при 40°С [76, 77]. Полученный кремнезем со слоистой структурой носит название «лепидо-идального» (чешуеподобного) или «филлоидального» (листо-подобного). Либау [78] различал два типа слоистых структур: один — с образованием внутренней водородной связи и второй — структуру со слабыми кислотными свойствами.
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 171 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed