ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

ХИМИЯ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНЕЗЕМА

Свойства различных типов аморфного кремнезема с высоким значением удельной поверхности, начиная от мельчайших кол­лоидных частиц и до макроскопических силикагелей, зависят в большой степени от химии поверхности твердой фазы. Это практически важно в технологии катализаторов крекинга, при обработке минерального сырья, использовании керамических из­делий и адсорбентов. Аморфный кремнезем также непосредст­венно применяется в производстве кремнеземных наполнителей и загустителей в органических системах, включая краски, чер­нила, эластомеры и смазочные материалы. В течение последних 50 лет была получена достаточно ясная картина природы крем­неземных поверхностей, и на основе химического модифициро­вания таких поверхностей были получены новые продукты.

Габер [1] высказал точку зрения, что атом на поверхности твердого вещества только частично насыщен по своим связям со стороны поверхности и, следовательно, обладает «остаточ­ными валентностями» с внешней стороны. Ленгмюр [2] развил эту идею в том направлении, что такие «остаточные валентно­сти» ответственны за адсорбцию посторонних атомов или моле­кул на поверхности, и сформулировал следующее уравнение для адсорбционного равновесия при допущении, что выполняется закон действующих масс

РЦх/т) = 1 /ab - f pjb,

Где р — давление паров адсорбируемого вещества; х/т — коли­чество адсорбированного вещества на 1 г адсорбента; а — кон­станта; b — величина, пропорциональная максимальному числу молекул адсорбируемого вещества, которое может быть разме­щено на единице площади поверхности.

Это допущение означает, что когда поверхность покрывается одним слоем адсорбированных молекул, то никакой второй слой не адсорбируется.

Там, где сильно химическое взаимодействие между адсорби­рованной молекулой и атомами, на поверхности образуется пол­ный мономолекулярный слой, даже когда концентрация адсор­бированного вещества в жидкой или газовой фазе, соприкасаю­щейся с поверхностью, относительно низка. Дальнейшая адсорб­ция второго слоя может происходить только за счет взаимодейст­вия более слабых вторичных сил, распространяющихся от поверх­ности, вблизи адсорбционного слоя. В таких случаях образова­ние первого слоя обозначается термином «хемосорбция» и счи­тается, что она подчиняется вышеприведенному уравнению изо­термы адсорбции Ленгмюра. Образование второго слоя, если оно происходит, определяется как «физическая адсорбция». Од­нако если между атомами поверхности и молекулами адсорби­руемого вещества в первом слое существует только слабое взаи­модействие, то второй слой может начинать образовываться даже до того, как завершилось заполнение первого слоя. В та­ком случае адсорбция полностью обозначается термином «фи­зическая адсорбция».

Ключевой характеристикой силоксановой (SiOSi) поверхно­сти Si02 является то, что так называемые остаточные валент­ности реагируют с водой, так что при обычной температуре по­верхность становится покрытой силанольными (SiOH) группами. В настоящей главе рассматривается хемосорбция молекул на силоксановой или силанольной поверхностях кремнезема, когда адсорбируется одиночный слой молекул с образованием кова - лентных или ионных связей с атомами на поверхности. Кроме того, образуются водородные связи между полярными атомами, такими, например, как атом кислорода простого эфира и атом водорода силанольной группы на поверхности. Во всех случаях существует сила связи между специфическим атомом адсорби­рованного вещества и атомом на поверхности, так что поверх­ность кремнезема покрывается только одним слоем, тогда как второй слой не адсорбируется.

Примечание. В тех случаях, когда не показано, что атом кремния Si имеет валентность, равную четырем, как, например, при записи SiOH или SisOH, имеется в виду, что кремний находится на поверхности кремнезема и что он связан посредством трех силоксановых связей SiOSi с тремя со­седними атомами кремния.

ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Аэрогели

Тейчнер и др. [316] приготовили катализаторы из кремне­зема с очень высоким значением удельной поверхности (около 600 м2/г). Подобный катализатор, представляющий собой смесь оксидов NiO—А1203, нанесенную на кремнеземную подложку, способен окислять …

Катионы щелочноземельных металлов и магния

Кэрролл и Фримен [208] измеряли относительную адсорб­цию ионов металлов на поверхности кремнезема, определяя сте­пень вытеснения ионами предварительно адсорбированных кра­сителей. Наиболее сильно шла адсорбция ионов Са2+, затем Ва2+ и Sr2+. В …

Активные центры, свободные радикалы, активный кислород, озон

Существуют данные, показывающие, что, по мере того как при высокой температуре поверхность кварца лишается гидро­ксильных групп, происходит выделение водорода. Этого не про­исходит с аморфным кремнеземом, тем не менее его поверхность …

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.