Силикагель, его получение, свойства, примение - Неймарк И.Е.
Скачать (прямая ссылка):
но
Крупнопористые силикагели получают химически более чистыми, они содержат меньше полуторных окислов железа и алюминия, а также окислов щелочноземельных и щелочных металлов. Чистота силикагелей имеет важное значение для применения их в ряде процессов, в частности,
Таблица 33
Техническая характеристика полупромышленных образцов силикагелей
1Я с о
<м оГ со о «о
Показатели •? ik O o ?*
и О О о о U и
& i?
Насыпной вес с
утряской, г/см3 0,89 0,46 0,50 0,58 0,66 0,87 0,87
Кажущийся удель- 1,35
ный вес, г/см3 0,61 0,70 0,73 0,83 0,98 1,21
Удельная поверх- 650 527 624
ность, м2/г 333 376 522 715
Объем пор, см3/г 1,19 0,97 0,92 0,76 0,57 0,2Э 0,35
Средний радиус пор, 35,4 16,1 11,2 11,6
А 70 51,6 23,4
Пористость, % 72,7 67,4 67,4 62,8 56,4 40,0 44,1
Влагоемкость при
относительной влаж-
ности воздуха, вес. %:
20 2,5 2,2 2,6 2,4 4,4 5,7 11,3
40 4,6 4,6 5,7 7,4 15,5 15,2 20,5
60 7,8 8,7 13,5 20,1 34,9 24,7 33,1
100 119 97,7 87,1 70,4 56,8 26,9 34,8
как носителей катализаторов и при осушке продуктов,, содержащих непредельные углеводороды.
Силикагель КСМ-5 имеет высокую удельную поверхность и значительный объем пор и может быть рекомендован в качестве носителя некоторых катализаторов.
В табл. 33 дана структурная характеристика семи марок силикагелей, выпускаемых в полупромышленных условиях (МРТУ 6—09—65).
В полупромышленных условиях изготовляется макропористый силикагель с малой удельной поверхностью типа силохрома. Такой силикагель можно применять как. адсорбент и носитель неподвижных фаз в газовой хроматографии, в катализе, при адсорбции высокомолекулярных соединений и полимеров из растворов.
главах
КЛАССИФИКАЦИЯ силикагелея по их структурным типам
В зависимости от пористости и распределения пор по их размерам свойства адсорбентов резко различаются. В связи с этим важное значение приобретает классификация адсорбентов по их структурным типам. Такая классификация может помочь предсказать адсорбционные свойства сорбентов по отношению к самым различным веществам на основании измерения адсорбции лишь нескольких веществ и позволит судить об областях практического применения данного адсорбента.
Попытка классифицировать адсорбенты была сделана еще в 1939 г. Келииг [250], предложившей все адсорбенты разбить на четыре группы:
1. Тонкопористые с радиусом пор <; 0,1 ммк. Изотермы адсорбции всех веществ на таких адсорбентах не имеют гистерезиса вследствие отсутствия капиллярной конденсации.
2. Адсорбенты с порами, радиус которых лежит вблизи 0,8—1,0 ммк. Гистерезис на изотермах обнаруживается только при адсорбции веществ с малыми размерами молекул.
3. Крупнопористые адсорбенты с радиусом пор 6— 13 ммк. Изотермы показывают гистерезис для паров всех веществ.
4. Адсорбенты с радиусом пор > 40 ммк. В этом случае капиллярная конденсация наступает лишь вблизи давления насыщения и часто проследить за гистерезисной петлей невозможно.
Классификация адсорбентов по Келинг, в основу которой положено значение средних размеров пор, в настоящее время удовлетворить нас не может, так как само понятие радиуса тонких пор условно. Все же она сыграла определенную положительную роль при дальнейшей разработке классификации адсорбентов по их структурным типам.
112
Дубинин, Заверина и Радушкевич [251, 252] классифицировали адсорбенты на основании исследования структуры микропор. Они выделили два предельных структурных типа адсорбентов. К первому относятся адсорбенты с мелкими порами, в которых адсорбционный потенциал повышен; адсорбция на таких адсорбентах описывается уравнением
И7» ~в° "8 9) а = -г/-е
Второй структурный тип составляют крупнопористые адсорбенты. В порах этих адсорбентов наложения адсорбционного потенциала противоположных стенок пор практически не наблюдается. Изотерма адсорбции удовлетворяет уравнению
Таким образом, для адсорбентов первого структурного типа характерна линейная зависимость в координатах
к а— (^Тг] » а для втоР°го \gct- Другие сор-
бенты занимают промежуточное положение между указанными двумя предельными типами. Такая классификация основана на чисто адсорбционных процессах.
Более общая классификация сорбентов по их структурным типам, учитывающая не только адсорбцию, а и капиллярную конденсацию, дана Киселевым [253, 254]. Она является единой для всех пористых адсорбентов, так как адсорбционные свойства как гидрофильных, так и гидрофобных адсорбентов в значительной мере определяются их структурой.
Киселев [261] предложил разделить адсорбенты на четыре основные структурные типы: непористые, крупно- и од-нороднопористые, тонко- и однороднопористые, смешанные.
Непористые сорбенты характеризуются 5-образной формой изотермы без гистерезисной петли и толщиной адсорбционного слоя, не превышающей двух—пяти молекул до относительного давления паров, равного 0,9. Поверхность такого адсорбента 5 равна поверхности адсорбционной пленки 5' вблизи Р!Р5 = 1.
Адсорбционные свойства крупно- и однородн опор истых адсорбентов похожи на свойства непористых веществ.
