ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Спекание однородных структур

Если все частицы в силикагеле оказываются очень однород­ными по размеру и упаковываются однородным способом, то спекание будет происходить внезапно, как только достигается определенная температура, и все поры будут подавляться одно­временно. Айлер наблюдал подобное явление в случае плотно упакованных однородных кремнеземных сферических частиц диаметром 200 нм (см. раздел о синтетическом опале в гл. 4). Такой белый непрозрачный кремнезем проявляет быструю усадку, когда достигается определенная температура (1000— 1200°С в зависимости от содержания ионов Na+), и он превра­щается в прозрачное непористое кварцевое стекло Si02 гораздо ниже нормального значения температуры размягчения.

Вероятно также, что при такой однородной структуре сили­кагеля температура спекания становится более низкой из-за более мелких пор. Таким образом, как только при определен­ной температуре группа частиц начинает коалесцировать, то поры между ними становятся меньше и скорость, с которой поры затягиваются, все возрастает до тех пор, пока поры не пе­рекроются полностью.

Сравнение обычных плотных, тонкопористых силикагелей с аэрогелем, для которого характерна открытая пористая струк­тура, показывает, что при данной температуре в вакуумных условиях спекания более устойчивой оказывается широкопори­стая структура. Рис [319] подтвердил, что в подобном случае твердые поверхности таких широких «пор» оказываются на­столько далеко разделенными, что их сближение и «слияние» в процессе нагревания происходят медленно. Волф и Бейер [350] также показали, что для силикагеля с более низкой плот­ностью, имеющего относительно меньшее число контактов ча­стиц и более низкое координационное число, при высокой тем­пературе наблюдаются наименьшие степень усадки и потеря удельной поверхности. Авторы получили высушиванием две порции1 одного и того же силикагеля, причем первая порция (I) формировалась из жидкой фазы с низким поверхностным натя­жением (уксусная кислота), а вторая порция (II) — из воды:

Силикагель Диаметр пор, Удельная поверхность, ы2/г

С

Исходный

После

А

Силикагель

Нагревания при 900 °С

69

708

300

29

504

50

Силикагели, имеющие только однородные микропоры, спо­собны спекаться полностью до получения теоретической плотно-

22 Заказ № 250

Температура, °С

Сти кремнезема при относительно низкой температуре. Малан - чук и Стюарт [351] сообщили, что силикагель с порами диа­метром 10 А спекался при необычно низком значении темпе­ратуры:

Удельная поверхность, мг; г

25 800 900-1000

700 500 0

Производство отлитых в форме изделий из чистого прозрач­ного кварцевого стекла влечет за собой решение двух проблем: а) синтезирование такого типа силикагеля, который не растре­скивался бы при высушивании, и б) затвердевание изделия из промытого и высушенного силикагеля без возможного про­цесса расстекловывания. Шоуп и др. (см. лит. к гл. 2 [96, 97]) решили эту проблему посредством использования совместимого раствора, состоящего из растворимого силиката (калия) и кол­лоидного кремнезема с высоким содержанием SiCV При фор­мовании с добавлением однородно распределенного подкисляю­щего реагента (формамида) силикагель становится чрезвычайно прочным вследствие высокого содержания кремнезема и очень тонкопористой структуры. После промывания кислотой с целью удаления щелочного металла отформованное изделие из си­ликагеля высушивалось и спекалось при 1350°С. Затвердевание протекало быстро, сопровождаясь однородной объемной усад­кой силикагеля, так что получалось конечное, сохранившее форму изделие из прозрачного плавленого кварцевого стекла.

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.