ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Железо и уран

Мономерный кремнезем не вступает в реакцию с большин­ством ионов металлов в водном растворе кремнезема при низ­ких рН, когда в растворе может существовать молекула Si (ОН) 4.

-Для того чтобы такая реакция происходила, вероятно, необхо­дим прежде всего процесс гидролиза, продуктом которого яв­ляются основные ионы металлов:

Н20 + Fe3+ ^ FeO№+ + Н+

Однако лишь немногие металлы способны образовывать ос­новные ионы при рН 2, когда мономерный кремнезем Si (ОН) 4 наиболее стабилен. Такими металлами, о которых достаточно много сообщалось, являются железо и уран. Согласно Портеру и Веберу [60], мономерный кремнезем вступает в реакцию с уранил-ионом следующим образом:

U02+ + Si (0H)4 = U02Si0 (ОН)+ + Н+

Константа химического равновесия данной реакции при кон­центрациях мономера 0,024—0,035М равна 0,01 ±0,001.

Доказательством существования некоторого химического сое­динения урана может служить наблюдаемая Айлером контраст­ная зеленовато-желтая флуоресценция образцов гелей кремне­зема при облучении их ультрафиолетовым светом. В качестве образцов брались некоторые формы природных гидратирован­ных гелей кремнезема, а также приготовленные в лабораторных 17*

Условиях гели, которые предварительно пропитывались солями уранила.

Известна также реакция мономера с катионом трехвалент­ного железа, о которой сообщалось Вебером и Штуммом [61] и которая в дальнейшем исследовалась Портером и Вебером для определения эффекта степени полимеризации кремнезема. Авторы полимеризовали мономерный кремнезем при его кон­центрации 0,228 % и при рН 9—10 в течение различных интер­валов времени. Как известно, подобные условия позволяют по­лучить сферические частицы кремнезема очень малого размера. В процессе полимеризации на поверхности кремнезема обра­зуются смежные, близко расположенные группы SiOH, способ­ные реагировать с железом- при рН 2. Число вступающих в ре­акцию групп SiOH в расчете на ион железа повышается от од­ного в случае мономера до двух или трех в случае полимерных форм, поскольку, по мере того как частицы кремнезема стано­вятся больше, радиус кривизны тоже возрастает и группы SiOH располагаются ближе друг к другу. Предложенное авторами уравнение не указывает степень полимеризации кремнезема, но отмечает только число групп SiOH, способных вступать в реак­цию с ионом Fe3+ с выделением соответствующего числа ионов Н+:

(-SiOH)m + Fe3+ = (-SiOH)m_„ (— SiO)nFe3"" + яН+„ Q„

После получения абсорбционных характеристик комплексов железа авторы определили следующие величины:

Молекулярная

Степень поли­

Диаметр, нм

П

-lg[Q„(SD]

Масса

Меризации

60

1

1,02

2,76

13 000

217

2,6

1,67

4,22

26 000

434

3,4

1,67

4,26

120 000

2000

5,6

1,76

4,48

(Qn — константа химического равновесия) В исходных растворах с концентрацией 0,228 % Si02 при рН 9—10 должно существовать значительное количество моно­мера Si (ОН) 4, находящегося в равновесии с полимером. На ос­новании рассчитанных размеров частиц содержание мономера в растворе должно по крайней мере составлять 2,6; 2,2 и 1,7 мМ или соответственно 0,0156, 0,0132 и 0,0102 %. Мономер, без сом­нения, взаимодействовал также с железом, но это не учиты­валось.

Взаимодействие Si(OH)4 с железом (III) доказывается тем фактом, что при концентрациях Si02 в воде 10~4—10~3 моль/л мономер катализирует окисление Fe2+ до Fe3+. Шенк [62] вывел количественное соотношение между скоростью окисления же - леза и концентрацией мономерного кремнезема. Ниже рН 3,5 существует растворимый комплекс между мономером Si (ОН) 4 и ионом Fe3+.

При рН 6—8 и соотношении 3Si (ОН)4: lFe3+ предотвра­щается осаждение Fe(OH)3. Однако в присутствии попов А13+ для предотвращения осаждения требуется пятикратный избыток мономера Si(OH)4.

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.