Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема" -> 23

Химия кремнезема - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема — М.: Мир, 1982. — 416 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer1.djvu
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 171 >> Следующая

Распространение, растворение и осаждение кремнезема
57
где се — концентрация кремневой кислоты в растворе в состоянии равновесной растворимости для двухфазной системы, т. е. растворимого кремнезема в растворе и твердого аморфного кремнезема. Эта концентрация определяется как се = К/ЬК/.
Фаза твердого аморфного кремнезема, по-видимому, могла появиться в растворе в виде коллоидных частиц или же' как осажденный слой аморфного кремнезема в некоторых областях поверхности кристаллического образца. Штобер использовал экспериментальное значение величины се, равное 0,011 % (ПО мкг БЮг в 1 мл). На основании известной величины поверхностной концентрации, равной 10 микромоль 81(ОН)4 на 1 м2, или 6 молекулам 81(ОН)4 на 1 нм2, подсчитано [145], что величина п0 равна 600 мкг 81(ОН)4/м2. Экспериментальные данные были получены при растворении кремнезема в 500 мл раствора Рингера при рН 8,2 в течение 3—4 недель при 25°С с общей поверхности кристаллического образца кремнезема 10 м2. Используя в своих экспериментах частицы различных размеров, Штобер нашел относительную константу скорости растворения, отнесенную к единице поверхности.
Для кварца тот же автор использовал 6 групп частиц различных размеров в интервале 0,007—1,3 мкм с удельными поверхностями от 33,6 до 1,7 м2/г соответственно. Из концентрационной кривой растворимости кремнезема как функции времени были определены константы для приведенного выше уравнения:
Ь = 0,7 мл/мкг К =1,7 сут"1
Конечные концентрации растворимого кремнезема изменялись в диапазоне от 0,0011 до 0,0013 % в превосходном согласии со значением 0,0011 % Для растворимости кварца [115].
Для кварцевого стекла 6 = 0,7 мл/мкг (как и для кварца), но значение константы гидролиза К оказалось много большим, чем для кварца, что указывает на гораздо большую скорость гидролиза кварцевого стекла по сравнению с кварцем.
Допуская, что во всех случаях 6 = 0,7 мл/мкг, были определены следующие значения К и К' для различных модификаций кремнезема:
К, сут-1 К', сут-1
(гидролиз) (конденсация)
Кварц
Кварцевое стекло Кристобалит Стишовит Тридимит Коэсит
1,7 90
4,0 20
2,4
0,4
0,2 1,17
58
Глава I
Когда фазы кремнезема, отличающиеся от кварца и от аморфного кремнезема, суспендированы в воде, конечная концентрация растворимого кремнезема не является концентрацией насыщения, а представляет результат конкуренции между кремнеземом, попадающим в раствор в виде молекул БЦОН)^ и молекулами БЦОН)^ повторно адсорбирующимися во всевозрастающей степени на поверхности твердого образца и блокирующими дальнейший процесс растворения. Таким образом, получаемая предельная концентрация зависит от величины поверхности твердого образца, подвергаемой действию раствора, и отнесена к единице объема раствора.
В том случае, когда один и тот же образец кремнезема с фиксированной общей поверхностью, равной 1 м2, каждые сутки помещается в 50 мл свежеприготовленного раствора Рингера (рН 8,4) с длительностью пребывания в растворе 24 ч, то количество кремнезема в растворе, ежесуточно поступающего за счет процесса растворения, достигает некоторого стабильного значения, которое является характеристическим для данной выбранной модификации кремнезема:
Кварцевое стекло
Стишовит
Кристобалит
Тридимит
Кварц
Коэсит
Удельная поверхность, м- /г
21
6
8,5 12,0 10,4 10,6
Предельная концентрация кремнезема, масс. %
0,0039
0,0011
0,0006
0,00045
0,00029
0,00007
Если точка зрения Штобера правильна и кристобалит не имеет истинной равновесной растворимости, то расчеты, выполненные на основании опубликованных в литературе данных по растворимости, не могут быть обоснованными. Необходимость более точного определения понятия растворимости отмечалась и другими авторами [146]. Данные, представляемые в литературе как «растворимость» различных форм кремнезема, часто указывают только лишь на скорость растворения или на предельную концентрацию, получаемую при частных условиях. Так, например, сообщение о том, что при рН 12,8 опал в 15— 18 раз более растворим по сравнению с безводным кремнеземом, просто указывает на относительную скорость растворения [147].
Подобным образом данные по растворимости, полученные Копейкиным и Михайловым [148] для кварца (0,0007 %), кри-стобалита (0,0012%), тридимита (0,0016%), кварцевого стекла (0,0088 %) и аморфного кремнезема (0,012%), завышены в случаях тридимита и кристобалита по сравнению
Распространение, растворение и осаждение кремнезема
59
с предельными концентрациями, наблюдаемыми ранее Штобе-ром. Нет сомнения, что подобные расхождения возникают из-за различий применяемых методов исследования. Из рассматриваемых данных только значения для кварца и аморфного кремнезема представляют собой истинную растворимость.
Взаимосвязь между «быстрорастворимым кремнеземом» на поверхности частиц кварца в области микронных размеров и «нарушенным слоем» в дальнейшем была исследована Бергманом, Картрайтом и Бентли [149], которые пришли к заключению, что частицы размером менее 1 мкм содержали слишком много быстрорастворимого кремнезема и это невозможно объяснить только лишь за счет присутствия его мономолекулярного слоя. Так, например, на частицах размером 0,3 мкм 8 % поверхности составлял быстрорастворимый кремнезем. Несомненно, что такой «нарушенный» материал должен быть удален с поверхности кварцевых частиц прежде, чем можно будет приступить к изучению поведения адсорбированного мономера Si (ОН) 4.
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 171 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed