Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 5

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 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 310 >> Следующая

Коллоидный кремнезем — концентрированные золи
429
мере до 15 %, частицы золя диаметром меньше 5 нм могут при хранении частично агрегировать с определенными изменениями свойств золя. К вопросу получения и стабилизации золей данного типа имеет отношение целый ряд патентов.
Александер [9] впервые приготовил очищенные от солей золи с размером частиц 5—8 нм, для которых определил предельные концентрации кремнезема и щелочи, требуемой для их стабилизации, в зависимости от размера частиц. Диаметр частиц связан следующей зависимостью со средним значением удельной поверхности кремнезема:
Удельная Диаметр, нм Концентрация Отношение
поверхность, 5Ю2, % 5Ю2: Ма20
м!/г
600 4,6 15-20 20-200
350 7,9 15-34 34-340
Айлер [32] разработал способ приготовления золя с содержанием 10 % ЗЮ2 и размером частиц ~3 нм. По этому способу предусматривалось добавлять к золю, размер частиц которого менее 3 нм, силикат натрия в таком количестве, чтобы ввести не бодее 4 % 5Ю2 и чтобы концентрация ионов натрия не превышала 0,4 н. Золь подвергали старению в течение 10 мин, затем пропускали через колонну, заполненную сильнокислотной ионообменной смолой в водородной форме, чтобы снова получить золь с рН 3,5. После этого повторяли весь процесс, поддерживая комнатную температуру.
Для того чтобы повысить концентрацию кремнезема, но не допустить роста частиц более 5—10 нм, раствор кремневой кислоты подщелачивают силикатом натрия, а затем добавляют дополнительное количество кремневой кислоты, в то время как воду удаляют вакуумной дистилляцией. При данных условиях использование низкой температуры позволяет избежать чрезмерного роста частиц, несмотря на добавление к системе «активного» кремнезема [33]. По более ранней методике необходимо было сформировать частицы до желаемого размера в разбавленном растворе, а затем сконцентрировать кремнезем за счет выпаривания воды и добавления еще некоторого количества разбавленного золя. Так как добавляемые частицы кремнезема имеют тот же самый размер, что и частицы, находящиеся в испарителе, то никакого «наращивания» не происходит [34].
Использование аммиака в качестве стабилизирующего средства, несомненно, сводит к минимуму рост частиц. Уэлдес и Деролф [35] утверждают, что золи с размерами частиц 2—3 нм, содержащие вплоть до 12 % 5Ю2, получаются, когда система стабилизируется смесью МаОН и К1Н4ОН при отношениях (ЫН4)20:Ма20 в интервале 25—150 и БЮг: (ЫН4)20 в интер-
430
Глава 4
вале 2—8. Вероятно, в этом случае адсорбция 1МН3 на поверхности кремнезема понижает скорость растворения кремнезема и, следовательно, замедляет рост частиц. Беркхеймер [36] также считает, что золь стабилизируется в избытке аммиака, и затем этот избыток удаляется в процессе выпаривания.
Мак-Нелли и Розенберг [37] методом деионизации раствора силиката натрия слабокислотной ионообменной смолой в водородной форме (предварительно нейтрализованной в виде суспензии при рН 6—7) приготовляли частицы кремнезема, размер которых оценивался в 1—3 им. Вероятно, благодаря обработке смолы при рН 6—7 предотвращаются образование зародышей кремнезема и рост частиц до большого размера, которые могли бы сформироваться при более низком значении рН суспензии в процессе предварительной нейтрализации смолы. Отношение БЮг: Ыа20 этих золей составляло от 4: 1 до 40 : 1 при концентрациях 15—25 % 5Ю2. Возможно, что в отсутствие каких-либо зародышей большего размера рассматриваемый золь становится необычно устойчивым по отношению к самопроизвольному росту частиц, хотя высокая концентрация, достигающая 25 %, наводит на мысль, что в последнем случае размер частиц должен превышать 3 нм.
Воссос [38] сделал авторскую заявку на золи с частицами менее 5 нм, стабилизированные при рН 9—11 и содержащие до 25 % 5Ю2. Для того чтобы свести к минимуму рост частиц, автор использовал подщелоченный разбавленный золь, который концентрировался в вакууме при температуре ниже 65°С.
Реутер и Ревен [39] приготовили 15 %-ный золь с частицами диаметром 7,5 нм из золя с частицами величиной 1—3 нм посредством нагревания при рН 8,7 и проведения «наращивания» при температуре 75°С.
Маротта [40] получил частицы размером 5—10 нм добавлением раствора кремневой кислоты к разбавленному раствору силиката натрия, нагревая смесь в течение нескольких часов при 25—50°С, затем более длительно при 50—90°С и, наконец, в течение еще более продолжительного периода при 70—100°С с одновременным выпариванием воды. Очевидно, что такой способ включает в себя сочетание процессов дополнительного образования зародышей и «наращивания» частиц.
Другие способы приготовления золей с частицами диаметром менее 5 нм и стабилизирование таких золей рассматривались в разделе, посвященном полисиликатам. Золи с такими небольшими по размеру частицами стабилизировались относительно большими количествами основания; при этом допускалось, что характерные свойства растворимых силикатов или полисиликатов преобладали над соответствующими свойствами коллоидного кремнезема.
Коллоидный кремнезем — концентрированные золи_431
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed