Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Ионы урана, циркония и ниобия или ионы оксония адсорбируются кремнеземом из раствора азотной кислоты вплоть до рН 0, а в случае ниобия—даже для 10 М раствора кислоты. Слабая щавелевая кислота удаляет адсорбированные ионы таких металлов [645]. На силикагеле цирконий способен отделяться от гафния [646].
Способы определения цвета можно сделать в несколько раз более чувствительными посредством проведения испытаний на поверхности измельченного в порошок силикагеля; например,
дитизон в случае и К4ре(СЫ)6 с \]01+ [647].
Глицерин может селективно адсорбироваться на силикагеле из отходов ферментации спиртных напитков [648]. Поры такого силикагеля были, вероятно, очень тонкими.
Антиокислители в виде полиоксиароматических соединений способны адсорбироваться на тонкопористом силикагеле такого типа, который используется в качестве наполнителя резин, и могут диспергироваться в полиэтилене. Оказывается, подобные антиокислители имеют столь же хорошие качества, как и углеродная сажа, но получаемая полиэтиленовая пленка-в данном случае становится прозрачной [649].
Силикагели и порошки
831
Косметические препараты могут иметь в своем составе кремнезем в качестве адсорбента для поглощения природных масел. Сальный волосяной покров головы можно обрабатывать суспензией кремнезема в воде с целью поглощения масла и создания исцеляющих условий [650]. Косметические препараты, содержащие пирогенный кремнезем, отличаются тем, что они совершенно незаметны, предохраняют кожу лица от маслянистого блеска и такие препараты можно смывать даже теплой водой [651].
Катализаторы
Ниже упоминается только несколько различных применений кремнезема в качестве катализаторов.
Аэрогели
Тейчнер и др. [316] приготовили катализаторы из кремнезема с очень высоким значением удельной поверхности (около 600 м2/г). Подобный катализатор, представляющий собой смесь оксидов N?0—А1203, нанесенную на кремнеземную подложку, способен окислять изобутилен до ацетона и метилакролеина без образования СО и С02 даже при температуре 305°С.
Подложка для митохондрий
Ферменты адсорбировались на "поверхности кремнезема, и было обнаружено 'сохранение их активности. Но тот факт, что митохондрии (частицы, представляющие собой образования, выделяемые из живых клеток, и состоящие из сложных ферментных систем) можно подобным же образом иммобилизовать на кремнеземе, дает возможность раскрыть целые новые области исследований в биохимии [652а]. Другие содержащие мембраны частицы, или органеллы, могут аналогичным образом фиксироваться на кремнеземе, например в виде хлоропластов и микро-сом печени. Поверхность кремнезема должна быть прежде всего превращена в органофильную посредством ее обработки с нанесением алкилсилильных групп. Затем подобные биологические образования могут прилипать к поверхности, давая монослойное покрытие при температуре около 27°С, но они способны десор-бироваться при 5°С. Природа такого эффекта непонятна, но можно сделать предположение, что поскольку водородные связи становятся более прочными при 5°С, то вода тем или иным образом вытесняет эти частицы с поверхности, которые должны удерживаться на ней гидрофобными связями. Подобные гидрофобные связи имеют место, и они используются для закрепления ферментов на кремнеземной поверхности [6526].
832
Глава 5
Мигрирование атомов водорода
Было доказано, что для катализатора гидрирования, представляющего собой нанесенную на кремнеземную подложку платину, при введении на поверхность кремнезема хемосорбиро-ванных метилсилильных групп не обеспечивался сколько-нибудь значительный эффект активности процесса гидрирования [653]. Известно, что молекулы водорода расщепляются на водородные атомы на поверхности платины, и такие атомы водорода способны затем мигрировать или «растекаться» по всей окружающей оксидной поверхности. Тейчнер и др. [653] доказали, что вдоль поверхности оксида алюминия мигрируют атомы водорода, возникающие во вставленной в оксид алюминия сетке из платинового катализатора. После того как такая сетка удаляется, оставшиеся атомы водорода образуют активные центры на поверхности оксида алюминия, так что может происходить гидрирование этилена и бензола. Однако Кунг, Букс и Бэрвелл [654] обнаружили, что никакой подобной активации не происходит на поверхности кремнезема. При нанесении на кремнеземную поверхность хемосорбированных групп (СНз)зЗЮ наблюдается ослабление мигрирования атомов водорода, но каталитическая активность остается неизменной и является присущей исключительно лишь платине.
Реакционноспособный кремнезем
Высокие значения удельной поверхности и скорости растворения аморфного кремнезема позволяют проводить необходимые реакции при значительно более низких температурах, чем это требуется для измельченного в порошок кристаллического кремнезема. Повышенная химическая реакционная способность коллоидных кремнеземов была рассмотрена в гл. 4. Прозрачное плавленое кварцевое стекло образуется при давлении 140 кг/см2 и температуре 1200°С из кремнеземного порошка с размером первичных частиц 15 нм, тогда как для получения такого материала в виде выдуваемых в форму изделий требуется температура 2000°С [655].
