ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Рост частиц в кислом растворе

Поскольку рост частиц аморфного кремнезема включает в себя беспорядочно происходящую агрегацию тетраэдров Si04, то представляется интересным рассмотрение модели Одвея [107]. Согласно ей, мономер Si(OH)4 будет конденсироваться на по­верхности растущей сферы предпочтительно на тех местах, где поверхностный атом кремния несет лишь одну группу ОН, т. е. на наиболее кислых и легко ионизируемых участках. Указанная модель определяет застройку частицы в форме сферы, свободной от пустот, до «степени полимеризации» 300. Как только образо­вались определенная концентрация и площадь поверхности за­родышей, то оставшиеся в растворе мономерные и димерные кремневые кислоты будут преимущественно реагировать с этими зародышами вследствие большей кислотности и степени иониза­ции поверхности полимера. По мере понижения концентраций мономера и димера олигомеры, которые находились в состоянии равновесной растворимости с мономером при более высоком его содержании, будут деполимеризоваться. При этом растворен­ный кремнезем добавляется к растущим зародышам.

Как будет показано на основании обсуждаемых ниже экспе­риментальных исследований, типичным общим ходом процесса полимеризации, по данным Вейца, Франка и Гиллера [108]', яв­ляется формирование высокополимера. Чтобы создать условия, способствующие полимеризации, начальную концентрацию мо­номера выбрали равной 0,4 % при рН 3. При этом наблюдае­мые в системе изменения протекали относительно медленно. Олигомер состоял из довольно низкомолекулярных прлимеров, которые деполимеризовались и реагировали с молибдатным ре­активом, хотя скорость такой реакции и падала по мере увели­чения среднего значения молекулярной массы. Концентрация олигомеров достигала максимального значения к тому моменту, когда примерно половина от всего количества мономера была уже полимеризована. В этой точке начинали формироваться коллоидные частицы с более высокой молекулярной массой за счет олигомеров, количество которых затем уменьшалось.

На ранних стадиях превращения кремнезема в частицы, ко­гда понижается концентрация олигомеров, вполне вероятно, что, как только достигается определенная концентрация зародышей, количество последних не меняется в процессе их роста. При за­вершении расходования кремнезема за счет олигомеров частицы затем продолжают увеличиваться в размере за счет потребле­ния меньших по величине частичек. Таким образом, общее число частиц понижается.

Подобные изменения в кислом растворе при 25°С могут про­слеживаться только при условиях, когда раствор разбавлен на­столько, что скорость процесса агрегации будет низкой, несмо­тря на отсутствие стабилизирующего заряда. Низкое значение рН также сводит к минимуму образование силоксановых связей при столкновениях частиц. Тем не менее и при низких рН агре­гация неизбежно происходит, хотя в очень разбавленных рас­творах скорее образуется вязкая суспензия, а не гель. В любом случае вследствие низкого рН частицы не вырастают больше 2—3 нм в диаметре, поэтому минимальная концентрация, необ­ходимая для гелеобразования, изменяется обратно пропорцио­нально размеру частиц (см. гл. 4). Таким образом,- образование геля будет происходить даже при концентрации ниже 1 % SiC>2.

В щелочном растворе, при рН > 7 все эти ранние стадии по­лимеризации происходят очень быстро, и частицы непрерывно растут посредством «созревания по Оствальду» до тех пор, пока заряженные частицы остаются в виде золя.

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.