Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Пивинский Ю.Е. -> "Кварцевая керамика" -> 22

Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.

Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика — М.: «Металлургия», 1974. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-keramika.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 88 >> Следующая

В теории .полимолекулярной адсорбции предполагается, что первый мономолекулярный слой образуется в результате индуцированной поляризации молекул воды на
64
поверхности адсорбента, а последующее наращивание слоев воды обусловлено силовым полем нижележащих ориентированных водных слоев.
На рис. 18 показана гипотетическая схема строения единичной частицы кварцевого стекла в суспензии, предлагаемая на основе приведенных выше общих положений. Пусть имеем частицу кварцевого стекла с числом молекул Б Юг в ней, равном т. Поверхность частицы, реагируя с окружающей ее водой, образует молекулы
Рис. 18. Гипотетическая схема строения единично» частицы кварцевого стекла в суспензии
кремнекислоты. Все анионы этих молекул прочно связаны с частицей, образуя с ней ядро. Общее количество ионов Н+, которые в данном случае являются противо-ионами, будет в два раза большим по сравнению с числом ионов 5Ю|~. Вода, входящая в состав (кремнекислоты, является прочносвязанной и в свою очередь удерживает определенное количество рыхлосвязанной воды, количество молекул которой (Н20) может быть различным и зависимым от различных (факторов (технологических, коллоидно-химических). В то же время пленка рыхлосвязанной воды не является постоянной по своей толщине и может быть различной в зависимости от ряда факторов: метода подготовки суспензий, температуры при помоле, концентрации твердой фазы. Количество рыхлосвязанной воды является фактором, определяющим вязкость суспензии, содержание последней может быть весьма различной при одной и той же влажности суспензии. В процессе подготовки и стабилизации суспензий представляется 'возможным предельно уменьшить долю рыхлосвязанной воды и тем самым или повысить их концентрацию, или уменьшить вязкость при равной влажности.
3 Зак. 522
65
'В процессе мокрого измельчения и стабилизации суспензий кварцевого стекла происходит по 'всей видимости весьма незначительное растворение твердой фазы. Как известно из работ по коллоидной химии кремнезема [125, 1126, 130], все формы БЮ2 обладают незначительной растворимостью ,в воде. При переходе кремнезема в раствор имеет место химическое взаимодействие поверхности БЮ2 с водой. После того, когда каждый атом кремния с окружающими его атомами кислорода отделяется от поверхности, происходит дальнейшая реакция с водой с образованием растворимой монокремневой кислоты, которая характерна своей неустойчивостью.
Насыщенный раствор мовокремневой кислоты содержит около 0,01 % БЮг. Считается установленным [125], что кремнезем в кремнекислоте существует в мономерной (молекулярной) форме. При этом он тидратирован, как монокремневая кислота Б! (ОН) 4.
Процесс растворения БЮг протекает медленно и для насыщения чистой воды плавленому кварцу требуются месяцы или годы [125]. В связи с этим дисперсионная среда суспензий кварцевого стекла может рассматриваться как малоконцентрированная кремнекиелота.
Растворение БЮг в процессе мокрого измельчения суспензий кварцевого .стекла, по всей видимости, интенсифицируется увеличением температуры помола, которая достигает 60—7б°С. Известно [125], что при росте температуры в интервале 20—75°С растворимость аморфного кремнезема увеличивается примерно в три раза.
По поводу механизма растворения БЮ2 в воде при диспергировании в работе [120] предложена следующая гипотеза. В присутствии влаги поверхность БЮ2 всегда покрыта атомами кислорода или пидроксильных групп. Однако одной гидратации поверхности недостаточно для обеспечения .возможности перехода молекул, содержащих атомы кремния, в раствор. Следовательно, изменение структуры .поверхности при диспергир'Овании, ответ-
* Если даже допустить, что жидкая фаза суспензии представляет собой предельно концентрированную кремнекислоту, то и тогда относительное содержание в ней растворенной доли 8102 будет ничтожным. Так, например, 'в 1 л суспензии с срс = 1,90 г/см3, .состоящей соответственно из 1660 г твердой н 2в0 г жидкой фазы, содержание растворенного БЮ2 составит 0.025 г, или 0,000015% от массы твердой фазы.
66
стенное за переход в раствор молекул с атомами кремния, должно заключаться в нарушении связи поверхностных атомов кремния со своими соседями в образовании еще одной свободной связи, которая при соприкосновении поверхности с водой заполняется гидроксильной труппой. Молекулы ' кремния с двумя гидроксильнымя группами и только двумя связями со своими соседями значительно легче переходят в раствор. Переход одного из атомов кремния с двумя гидроксильными группами в раствор сопровождается обнажением двух других связей на поверхности твердого слоя, что обеспечивает цепной характер реакции растворения. Наряду с образовании в процессе помола у некоторых атомов кремния двух свободных связей можно ожидать появление некоторого количества атомов кремния с тремя свободными связями. Однако такие атомы, переходя в раствор, обнажают только один радикал, что приводит к локальному прекращению процесса. Поверхностная плотность свободных связей определяется интенсивностью и характером механических воздействий на единицу поверхности, а также процессами рекомбинации оборванных связей.
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 88 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed