ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Объем пор

Объем пор определяется по объему жидкого азота, необхо­димого - для заполнения пор при приближении относительного давления к значению р/ро— 1 [9]. Объем жидкости равен 1,55Х Xl0~3 Vg, где Vg — объем газа при нормальных температуре и давлении. Как показано на рис. 5.10, такой объем четко вы­ражается в конце соответствующей кривой изотермы. Это остается справедливым до тех пор, пока образец кремнезема имеет определенную прочность и сохраняет заданную форму, т. е. занимает определенный объем и имеет измеримую плот­ность. Однако в случае очень непрочных аэрогелей или рых­лых, легко поддающихся прессованию порошков, изотермы тя­нутся вверх без измеримого излома, по мере того как жидкий азот в объеме образца начинает конденсироваться.

Чтобы определить суммарный объем пор, Лард и Браун [147] предложили использовать метод потока, посредством ко­торого смесь азота с гелием, содержащая 96,7 % азота, при­водится в равновесие с образцом при температуре жидкого азота. Затем образец нагревают до 25°С и измеряют выделяю­щийся объем газообразного азота. Для этого метода доста­точно использовать простую аппаратуру, предназначенную для измерения объемов. По-видимому, для очень широкопористых адсорбентов должна использоваться смесь, содержащая 99 % или даже более азота, чтобы обеспечить хорошее заполнение пор.

Анализ по поглощению масла, продолжительное время ис­пользовавшийся для оценки газовой сажи и пигментов, может дать значение объема пор для кремнеземов. В этом случае используется нелетучая жидкость, способная легко проникать в поры кремнезема. Если подразумевать под термином «масло», например, гликоль, то количество этого «масла», адсорбирован­ного кремнеземным порошком, является косвенным показате­лем пористости. При смешивании масла с кремнеземом вся масса остается порошкообразной до тех пор, пока поры не за­полнятся. В точке заполнения порошкообразный, сыпучий ха­рактер образца исчеза'ет и может быть отформована общая масса, удерживаемая посредством поверхностного натяжения, возникающего в результате образования тонкой пленки жидко­сти на внешней поверхности пористых агрегатов [148]. Однако для случая тонкодисперсных агрегатов кремнезема пространство между такими небольшими агрегатами также заполняется мас­лом, и объем масла, необходимого, чтобы приготовить связан­ную массу, приблизительно будет равен объему, необходимому для связывания агрегатов кремнезема, с учетом объема пор и при допущении, что указанные агрегаты однородны по раз­мерам.