ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Электродиализ

Коллоидный кремнезем приготовляется различными спосо­бами, в том числе электродиализом, посредством которого ионы натрия удаляются из раствора силиката натрия и образуется

3 Заказ № 250

Золь. Такие способы были рассмотрены в обзоре Айлера [8], но ни в одном случае не получался устойчивый продукт. Санчез [87] и Айлер [88] запатентовали способы элёктродиализа раст­вора силиката щелочного металла с непрерывным удалением катионов вплоть до получения золя.

Электродиализ может в конечном счете заменять ионный об­мен при приготовлении коммерческих' золей, так как щелочь, кислород и водород можно регенерировать, и, следовательно, необходимо удалять гораздо меньшее количество отработанной воды.

В способе, предложенном Айлером, используются три камеры. Раствор серной кислоты циркулирует вокруг свинцового анода в анодной камере. В катодной камере, в которой производится гидроксид натрия, щелочь циркулирует вокруг катода, сделан­ного из стали. Камеры располагаются с противоположных сто­рон двух параллельных, близко расположенных катионообмен- ных мембран, между которыми раствор, используемый в дан­ном способе, быстро циркулирует при температуре 60—90°С. Такой раствор представляет собой золь кремнезема, содержа­щий приблизительно 0,05 н. Na2S04, добавляемого в качестве проводящего или дополнительного электролита. Раствор сили­ката натрия добавляется во вкодящий поток с целью повыше­ния рН до 9,5. Плотность потока и скорость его течения регу­лируются таким образом, чтобы на выходе потока из ячейки значение рН не было ниже 8. Выделяемый в свободном состоя-, нии кремнезем осаждается на частицах кремнезема, которые та­ким образом растут до желаемого размера. С помощью такого способа можно непосредственно приготовлять 25%-ный'золь кремнезема с частицами размером 15 нм. После этого электро­лит удаляется ионным обменом, устанавливается значение рН, необходимое для оптимальной устойчивости золя, и золь кон­центрируется до содержания 30—50 % Si02.

При таком способе кислота по существу не расходуется, за исключением небольшого ее количества, требуемого в начале каждой очередной загрузки для нейтрализации разбавленного раствора силиката натрия (0,5 % Si02) до рН 9 при температуре 60—90°С и получения зародышей кремнезема для инициирова­ния процесса. Чтобы свести к минимуму расход энергии и избе­жать отложений кремнезема между мембранами, зазор между ними должен быть небольшим и равномерным. Вода добав­ляется в анодную камеру, после чего она медленно подается в катодную камеру, из которой постоянно отбирается раствор гидроксида натрия. Анолит и католит циркулируют от соответ­ствующей электродной камеры по направлению к разделяющим перегородкам для удаления таких газов, как кислород и во­дород.

Был запатентован способ [89], в котором для удаления нат­рия из силиката натрия применяется ртутный катод. Никакого дополнительного электролита в этом случае не используется, так что, по мере того как щелочь расходуется, вследствие высокого электрического сопротивления золя требуется повышение затра­чиваемой мощности. Было предложено [90] трехкамерное уст­ройство с использованием ионообменных мембран для приготов­ления золей методом электродиализа. Здесь также никакого дополнительного электролита не использовалось. Конечный золь имел рН 2—3.

В разновидности электролитического процесса, запатентован­ной Триппом [91], используется растворение кремниевого анода в спирте, в котором содержится катализатор — соль металла (такая, например, как сульфат меди), необходимая для получе­ния кремнеземного органозоля.

При исследовании переноса кремнезема через мембраны в процессе электродиализа Боари и др. [92] обнаружили, что никакого переноса или осаждения кремнезема не происходит до тех пор, пока рН соответствует значениям, при которых мо­гут существовать ионы HSiO^. Это согласуется с наблюдениями [88], указывающими на то, что электродиализ необходимо вы­полнять при рН<9,5 для того, чтобы не осаждать кремнезем на мембране.

ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

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 …

Гидрофильные покрытия на кремнеземе

Для некоторых применений желательно, чтобы поверхность кремнезема или стекла смачивалась водой. Но в то же время должны отсутствовать различные характерные ионные, гидро­фобные или водородные связи, которые возникают при адсорб­ции органических …

Наиболее ранние биологические формы

Несомненно, что наиболее древними ископаемыми остатками живых организмов являются сине-зеленые водоросли, обнару­женные в виде включений в шерте (микрокристаллическом кремнеземе), открытые Баргхорном и Тайлером [12] и в дальней­шем изученные многими исследователями …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.