Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 130

Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема ч.2. Под редакцией д-ра техн. наук проф. В.П.Прянишникова — М.: Мир, 1982. — 712 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer2.djvu
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 310 >> Следующая

Силикагели и порошки
725
замораживанием, а структура подобных силикагелей была описана Колосенцевым, Белоцерковским и Плаченовым [260]. Доллимор и Шинглес [261] приготовляли разбавленную кремневую кислоту из силиката натрия ионным обменом, а затем раствор замораживали и получали микропористый силикагель.
Вулф [262] запатентовал условия, при которых более предпочтительно получается хлопьевидный силикагель. В работе [263] описано воздействие температуры замораживания на получаемый объем пор. Бутчер и Симпсон [264] запатентовали способ высушивания замораживанием кремневой кислоты, получаемой ионным обменом, после ее «стабилизирования» гидроксидом аммония. Более высокое значение рН, вероятно, способствовало росту частиц перед процессом гелеобразования, так что удельная поверхность частиц силикагеля диаметром около 60 А составляла 450 м2/г, а диаметр пор 70 А.
В работе [265] показано, что можно получать конечный продукт с меньшим содержанием воды, если осажденный из воды гель после образования уплотняют посредством замораживания до формирования гранул, воду выжимают и кремнезем отфильтровывают. Путем измерения изотерм адсорбции были изучены изменения свойств гидрогелей после их замораживания [266]. Согласно данным Хальберштадта и др. [267], электронно-микроскопические исследования показывают, что структура геля после замораживания совершенно отлична от структуры, которая была до замораживания. Волькин, Пономарев и Золтавин [268] рассмотрели общие вопросы замораживания и оттаивания коллоидных систем.
Определенные условия высушивания способствуют получению гранул силикагеля заданной формы. По мере того как высушивается тонкий слой геля, происходит усадка кремнезема, приводящая обычно к растрескиванию слоя на чешуйки или на ленточки. Частицы силикагеля в форме волокон шириной 5—25 мкм и длиной 5—10 см получаются путем высушивания пленки из концентрированного золя кремнезема, нанесенной на инертную поверхность. Такой силикагель разрывается на параллельные ленточки, особенно когда высушивание проводят вдоль поверхности в одном направлении [269]. «Микрошарики», или пустотелые дискретные сферические частицы, формируются в том случае, когда водные растворы высушиваются распылением с добавлением небольшого количества вещества, образующего газ, например карбоната аммония, способного раздувать образующиеся капельки [270].
726
Глава 5
Обработка гидрогелей
Как только структура геля сформирована, она может быть в дальнейшем модифицирована во влажном состоянии путем обработок, приводящих к упрочению структуры кремнезема без значительного воздействия на пористость, причем иногда такая обработка называется «армированием силикагеля» (см. в гл. 4 рассмотрение вопроса о прочности гелей), или к увеличению размеров пор и понижению удельной поверхности посредством растворения и переосаждения кремнезема, огрубляющему текстуру геля.
Такие процессы были описаны Дилером [2]. Недавно выполненные исследования подтвердили, что кремнезем имеет корпускулярную или «глобулярную» структуру в тот момент, когда он превращается в гель. Такая структура подвергается дальнейшим превращениям и перегруппировке, когда образец кремнезема испытывает старение, нагревание в присутствии влаги, высушивание и прокаливание. Эти этапы были обобщены Высоцким, Голинской, Колычевым, Стрелко, Стражеско, Шейн-файн и Неймарком в превосходно написанных главах, охватывающих различные аспекты формирования и процесса старения гелей [5].
Хотя нагревание геля в воде в автоклавных условиях и упоминается здесь, этот вопрос более подробно будет рассмотрен в разделе, посвященном гидротермальным обработкам.
Упрочнение геля
Упрочнение может быть выполнено тремя обычно применяемыми способами: 1) осаждением дополнительного кремнезема на имеющейся структуре силикагеля; 2) добавлением «активного кремнезема» или поликремневой кислоты к золю (частицы золя по размеру превышают ~5 нм) в процессе гелеобразова-ния; 3) путем термического старения гидрогеля до определенной ограниченной степени для увеличения коалесценции частиц.
Осаждение дополнительного кремнезема. Если после образования частицы геля 5Ю2 диспергируются в суспензии, то такой кремнезем может быть упрочнен путем осаждения дополнительного количества кремнезема из пересыщенного раствора. Александер, Айлер и Уолтер [271] описали способ, посредством которого «активный кремнезем» или кремневая кислота с низкой молекулярной массой могут быть выделены в суспензию при поддержании рН 9—10,5 при 95°С с такой скоростью, что добавляемый кремнезем будет осаждаться равномерно по всей структуре силикагеля. Вполне очевидно, что способ не применим к макроскопическим гелям. Такой
Силикагели и порошки
727
способ будет рассмотрен ниже в связи с вопросами получения осажденных порошков кремнезема.
Добавление активного кремнезема перед процессом геле-образования. В некоторых случаях упрочнение может достигаться за счет присутствия активного кремнезема во время процесса формирования геля. Силикагели, получаемые в результате гелеобразования из золей коллоидного кремнезема с частицами 5—100 нм в диаметре, становятся все более слабыми по мере возрастания размеров частиц. Для использования кремнезема в качестве связующего или как катализаторов и адсорбентов прочность можно заметно повысить за счет присутствия некоторого количества кремневой кислоты в процессе формирования геля. В самом деле, кремневая кислота образует прочные мостики из геля кремнезема между коллоидными частицами. Таким образом, коллоидные частицы формируются в жесткую, внутренне связанную пористую трехмерную сетку при условии, что кремневая кислота с низкой молекулярной массой полимеризуется на таких коллоидных частицах в виде прочного плотного цемента, состоящего из геля кремнезема.
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed