ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Нейтрализация растворимых силикатов кислотами

Когда разбавленный раствор силиката натрия частично ней­трализуется кислотой до рН 8—9, то получается не гель, а золь кремнезема, если концентрация образуемой соли натрия оказы­вается менее чем 0,3 н., и процесс нейтрализации выпол­няется при повышенной температуре, так что частицы начинают расти, как только их размер достигнет нескольких миллими­крон. Таким образом, 3 %-ный золь кремнезема можно приго­товлять путем частичной нейтрализации разбавленного раствора коммерческого силиката натрия кислотой в соответствии с усла - виями, запатентованными Александером, Айлером и Уолтером [79]. Из золя, состоящего из кремнеземных зародышей, вначале удаляют ионы натрия, пропуская через ионообменную смолу раствор силиката натрия с содержанием 2,2 % Si02 вплоть до момента, когда массовое отношение Si02: Na20 становится рав­ным 85:1. Такой разбавленный золь затем нагревается при 100°С примерно в течение 10 мин с целью формирования заро­дышей желаемого размера. После этого в золь одновременно вливают разбавленные растворы силиката натрия и серной кис­лоты при энергичном перемешивании смеси в течение 8 ч, под­держивая рН~9 и температуру 95°С. Концентрация ионов нат­рия не должна превышать 0,3 н., так как в противном случае будет происходить агрегация частиц. При указанных условиях на кремнеземных зародышах осаждается кремневая кислота, образующаяся при добавлении силиката натрия и серной кис­лоты. При этом происходит формирование частиц размером, на­пример, 37 нм.

В другом патенте Александер и Айлер [80] описали выде­ление частиц, сформированных по рассмотренному выше про­цессу, путем их коагуляции с ионами металла (например, каль­ция), промывания осадка для удаления соли натрия и после­дующей пептизации продукта до получения более концентриро­ванного золя кремнезема посредством удаления ионов кальция ионным обменом.

При приготовлении золя нейтрализацией разбавленного раст­вора силиката кислотой существенным фактором является необ­ходимость его быстрого перемешивания, чтобы образовавшаяся смесь не находилась бы при рН 5—6 в течение заметного про­межутка времени, поскольку при таком рН почти мгновенно про­исходит формирование гелей кремневой кислоты. Поэтому тре­буется, чтобы серная кислота и силикат натрия интенсивно пе­ремешивались, причем, чтобы предотвратить локальное геле - образование, необходим избыток серной кислоты или силиката натрия. Даже в наиболее критичной области рН<~7 способ пе­ремешивания, запатентованный Армстронгом и Каммингсом [81], позволяет получать однородный раствор кремневой кис­лоты с концентрациями вплоть до 20 % SiC>2. Такой раствор даже при наиболее неблагоприятных рН не переходит в гель по крайней мере в течение нескольких минут.

Другим способом, применяемым при приготовлении коллоид­ного кремнезема по реакции силиката натрия с серной кисло­той, является формирование кислого золя и осаждение соли натрия в сильнокислой среде. Поликремневая кислота временно устойчива при рН 2, и если натриевая соль кислоты, исполь­зуемой для нейтрализации силиката натрия, оказывается в до­статочной мере нерастворимой, то ее можно осадить и отделить. Как только соль натрия отделяется от кислого золя, то появ­ляется возможность подщелачивания поликремневой кислоты, необходимого для роста коллоидных частиц и стабилизации по­лучаемого продукта, или же, по-видимому, золь можно исполь­зовать в других процессах выращивания частиц кремнезема до желаемого размера. Так, Тейчер [82] проводил нейтрализацию силиката натрия кислотой с целью получения кислого золя, со­держащего способную смешиваться с ним органическую жид­кость, такую, например, как спирт, вызывающий осаждение соли. В более раннем способе, предложенном Уайтом [83], суль­фат натрия осаждается из золя, который был приготовлен из си­ликата натрия и серной кислоты с добавлением ацетона. Мар- чегет и Гендон [84] вместо этого использовали в своей работе вещества, позволяющие формировать чрезвычайно мало рас­творимую соль натрия, такие, например, как продукт реакции между сульфит-ионами и глиоксалем, причем сульфит в этом случае действует как кислота при нейтрализации щелочи в си­ликате. В результате реакции силиката натрия с щавелевой кис­лотой получается кислый золь, из которого осаждается гидроок - салат натрия, с сохранением в растворе концентрации ионов натрия приблизительно 0,13 н. при 15°С [85]. Оставшуюся соль можно затем удалить ионным обменом [86].

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@inbox.ru
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.