ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Размеры агрегатов — частиц порошка, гранул геля

В порошках и гелях первичные частицы в конечном счете всегда собираются в образования, называемые по-разному: «вторичные частицы», «кластеры» или «агрегированные ча­стицы». В настоящей книге они будут упоминаться просто как «агрегаты». Под «первичными частицами» будут в основном приниматься непористые частицы, хотя в нескольких особых слу­чаях частицы могут содержать микропоры размером менее 5 нм, как это указывалось в гл. 4. Первичные частицы, связанные вместе в агрегатах посредством силоксановых связей, дисперги­руются с механическим разрывом.

Кремнеземные порошки, состоящие из дискретных непори­стых частиц или гранул, размер которых превышает полми­крона, например порошки, приготовленные помолом массив­ного куска кремнезема, выходят за пределы рассмотрения на­стоящей книги. В гл. 4 были рассмотрены дискретные частицы кремнезема, поверхность которых покрыта большими органи­ческими катионами, оксидом алюминия или хлорид-анионами. Такие частицы могут быть высушены до порошкообразного со­стояния, а порошки способны самопроизвольно диспергировать в воде. В гл. 4 также рассматривались дискретные кремнезем­ные частицы, поверхность которых покрыта хемосорбирован - ными алкокси - или органосилильными группами, так что полу­ченные из них высушиванием коллоидные порошки могут само­произвольно редиспергировать в органических растворителях.

Наглядное представление о таких чрезвычайно малых по размеру первичных частицах дает следующее сравнение. Если бы небольшую гранулу типичного силикагеля диаметром 1 мм можно было расширить или увеличить до 50 м, то тогда размер первичных кремнеземных частиц, образующих гранулу, состав­лял бы примерно 1 мм в диаметре!

Размер агрегата может измеряться рядом стандартных ме­тодов, включая просеивание. В настоящее время имеются сита с размером отверстий вплоть до нескольких микрон. В некото­рых типах пирогенного кремнезема, иногда называемых «дымо­вой кремнезем» или «белая сажа», связи между первичными частицами чрезвычайно слабы, и таким образом, агрегаты оказываются настолько непрочными, что их размеры, измеряе­мые методом просеивания, меняются по мере того, как порошок подвергается механическому воздействию. С другой стороны, агрегаты, полученные из осажденных кремнеземов, и в особен­ности из высушенных кремнеземных гелей, оказываются доста­точно прочно связанными, и поэтому при просеивании полу­чаются воспроизводимые измерения их размеров.

Так называемые методы смачивания могут использоваться в тех случаях, когда порошки суспендированы в жидкой фазе, обычно в воде в присутствии ПАВ для устранения возможной флокуляции агрегатов. Тогда размеры определяются путем от­бора агрегатов из суспензии и измерением их под оптическим микроскопом.

Пригодны разнообразные методы седиментации и отмучи - вания, но они оказываются ценными лишь только после стан­дартизации метода на определенный, заданный тип порошка или геля при постоянной плотности изучаемых агрегатов. То же са­мое относится и к измерениям проницаемости потока воздуха или жидкости. Наружная поверхность пористых агрегатов, яв­ляющаяся косвенной мерой величины агрегата, может быть оп­ределена посредством измерения «проницаемости окружающего газа под давлением». Газ под давлением пропускают через слой исследуемого порошка и замеряют скорость газового потока и градиент давления. В данном случае может быть приспособлена та же аппаратура, что и для измерения удельной поверхности по адсорбции азота методом потока (например, прибор Quanta - sorb, поставляемый фирмой Quantochrome Corporation).

Полная библиография по вышеприведенным методам вплоть до 1950 г. собрана в справочном руководстве [120]. Для иссле­довательских целей простейшим доступным методом обычно яв­ляется влажное или сухое просеивание. Однако Ван ден Хул и Ликлема [121] рассмотрели важный вопрос о взаимозависимо­сти размеров первичных частиц и размеров агрегатов, а также исследовали различные методы, особенно «отрицательную» ад­сорбцию. Этот метод может оказаться практичным для крем­неземных гелей, имеющих определенные размеры пор.

«Отрицательная» адсорбция — довольно неопределенное вы­ражение, относящееся к такому явлению, когда в суспензии, об­разуемой частицами адсорбента в растворе, один из компонен­тов раствора оказывается сконцентрированным в большей сте­пени, а второй компонент, наоборот, в меньшей степени вблизи поверхности адсорбента на расстоянии одного-двух молекуляр­ных диаметров по сравнению с концентрациями компонентов в объеме жидкости. Так, например, в суспензии кремнезема, имеющего на поверхности отрицательный заряд, в водной среде анионы будут испытывать отталкивание в непосредственной бли­зости от поверхности, и особенно вблизи узких пор. Ликлема и Ван ден Хул [122] включили метод «отрицательной» адсорбции в шесть методов определения удельной поверхности кремнезема и других тонкодисперсных твердых веществ. Так, для кремне­земного порошка с удельной поверхностью 56 м2/г, измеренной методом БЭТ, значение удельной поверхности по методу «отри­цательной» адсорбции оказалось равным 34,5 м2/г.

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.