ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Работы Одели и Эвестона

Одели и Эвестон [147] выполнили очень тщательные измере­ния молекулярной массы методами рассеяния света, ультра­центрифугирования и определения вязкости в 2,19%-ном рас - творе кремневой кислоты при рН 2,1 по мере полимеризации раствора при 24,5°С в течение 29 сут. Поскольку золь приго­товляли в щелочной среде и очищали ионным обменом, то крем­незем должен был полимеризоваться до небольших сферических частиц в течение первых суток или около того. Дальнейшая по­лимеризация в течение последующих 28 сут включает в себя процесс агрегации. Полученные данные по величинам вязкости и молекулярным массам могут быть интерпретированы с точки зрения возрастания объемной доли микрогеля и размера обла­стей микрогеля с соответствующей молекулярной массой. Это согласуется с мнением авторов, согласно которому поликрем­невая кислота не существует в растворе в виде удлиненных це­почек.

Кривые на рис. 3.40 и 3.41, полученные на основании дан­ных Одели и Эвестона, показывают повышение со временем гра­ничной вязкости nsp/C. Из них подсчитывалась доля лишенной подвижности воды, содержащейся внутри полимера или микро­геля. Вязкость, рассчитанная из уравнения Муни, быстро по­вышается, по мере того как объемная доля дисперсной фазы приближается к 0,5, т. е. к моменту, когда половина объема жидкости будет занята микрогелем. Тогда в 2,19%-ном золе кремнезема с общим молярным отношением Н20 : Si02, равным 148: 1, гелеобразование должно происходить, когда это отноше­ние в фазе геля станет 74 : 1. Из рис. 3.41 видно, что усреднен­ное значение молекулярной массы при данном отношении со­ставляет приблизительно 4-Ю7. С другой стороны, из графика, представленного на рис. 3.40, видно, что граничная вязкость в точке гелеобразования равна 0,75, а из кривой, полученной указанными авторами (рис. 7 в [147], не приведенный в на­стоящей монографии), такая вязкость соответствует молекуляр­ной массе 108, что находится в хорошем согласии с приведен­ным выше значением молекулярной массы.

При достижении точки гелеобразования соответствующая молекулярная масса отражает размер единичных образований микрогеля. Молекулярная масса, равная 108, соответствует ча­стице микрогеля, содержащей 1,7-Ю-16 г Si02. Поскольку ми­крогель содержит 2.19 Si02 и имеет плотность 1,01 г/см3, то диа­метр средней частицы микрогеля составляет, по расчету, 0,27 мкм.

Размер исходных частиц кремнезема может быть оценен из данных по начальной «гидратации» кремнезема, равной, как было сообщено, 1,8 НгО/БЮг. В рассмотренном выше разделе по вязкости золей, состоящих из очень малых частиц, было по­казано, что полное содержание связанной воды на дискретных частицах (как сумма силанольных групп и воды, связанной во-

Работы Одели и Эвестона

0,50

0,20 -

0,05 —

0 Ю 20

Время, сутки

Рис. 3.40. Зависимость граничной вязкости от времени агрегативной поли­меризации (по данным Одели и Эвестона [147]). С — концентрация кремнезема; nsp — удельная вязкость. С—2,19 % при рН 2,1 и 24,5 "С.

0,10

0,02 — 0,01

Работы Одели и Эвестона

Рис. 3.41. Зависимость содержания лишенной подвижности воды в микрогеле, образующейся в процессе агрегативной полимеризации, от молекулярной массы по БіОг. (По данным Одели и Эвестона [147].)

Содержание SI02 2,19 % при рН 2,1 и 24,5 "С.

Т—~т

Молекулярная масса

Дородной связью) определяется размером частицы следующим образом:

36, 9сР 3,21

№0: S1O2

\\,ЫЪ D

Где d — диаметр частицы, нм.

Подставив Н20 : Si02= 1,8, получим диаметр d=l,8 нм. Степень полимеризации, равная 11,5d? или 65, соответствует молекулярной массе 3900. Это значение сопоставимо со значе­нием 5000, полученным прямым измерением.

Граничная вязкость золя nsv\C связана с усредненной моле­кулярной массой Mw полимера, полученного посредством агре­гации, следующим соотношением:

= 1,74-10"3 М0/90

Это соотношение и значительное линейное возрастание со временем величины логарифма граничной вязкости в настоящее время не могут быть удовлетворительно объяснены в рамках теории процесса агрегации частиц, происходящего в растущих областях микрогеля. Очевидно, что частицы микрогеля не яв­ляются однородными по своему размеру, как принималось выше, а имеют некоторое распределение по размерам, как это показали Одели и Эвестон методом центрифугирования. Таким образом, математическое описание подобной системы предста­вляется очень сложным.

ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Гидрофобные эффекты

Гидрофобные или водоотталкивающие эффекты могут полу­чаться при введении в систему тонкодисперсных гидро­фобных кремнеземов, частицы которых при адсорбции способны образовывать очень тонкий адсорбционный слой на обычно на­ходящихся в гидрофильном состоянии поверхностях. …

Природа анионных заряженных центров

В гл. 4 при рассмотрении работ [184—206] обсуждались бо­лее подробно практические стороны вопросов, связанных с на­личием зарядов на кремнеземных частицах в водных суспен­зиях. Данные, показывающие взаимозависимость между зарядом на поверхности …

Действие солей

Такие соли, как NaCl, обычно способствуют адсорбции по­лимеров на кремнеземе (за исключением солей, имеющих ка­тионы или анионы, которые взаимодействуют с определенными полярными атомами полимерной цепи с образованием комплекс­ных ионов). Когда …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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