СИЛИКАГЕЛЬ, Его получение, свойства и применение

СИЛИКАГЕЛЬ получение, свойства и применение

И. Е. НЕЙМАРК Р. Ю. ШЕЙНФАЙН

Отличительная черта современного развития химической и нефте­химической промышленности — широкое применение адсорбентов и ка­тализаторов. Наряду с химическим составом и природой поверхности, эффективность адсорбентов и катализаторов определяется их пористом структурой — размером пор и характером их распределения по радиу­сам. Так, при низких концентрациях веществ или малых размерах мо­лекул адсорбата наиболее активен тонкопористый адсорбент с высоко­развитой поверхностью. Такой адсорбент применяют для осушки возду. ха и разделения веществ с малыми размерами молекул. Крупнопори­стый адсорбент обнаруживает более высокую адсорбционную способ­ность при высоких концентрациях паров и по отношению к веществам С большими размерами молекул. Адсорбентами такой структуры поль­зуются при рекуперации парообразных веществ, концентрация которых в рекуперируемом воздухе достаточно велика, а также при адсорбции высокомолекулярных веществ. Успешное использование хроматографи- ческих методов для различных целей также зависит от характера пори­стости адсорбентов.

Специфические требования в отношении структуры предъявляются и к катализаторам, производительность и избирательность которых в значительной мере связаны с характером пористости. При низкой тем­пературе активны катализаторы с порами малых размеров. При высоких температурах наилучшие результаты дают катализаторы смешанной структуры, у которых наряду с тонкими порами имеется достаточное количество крупных пор. В связи с этим очевидно, что рациональное ис­пользование адсорбентов и катализаторов непосредственно связано с проблемой целенаправленного регулирования их пористой структуры.

Особое место среди адсорбентов принадлежит силикагелю, который по масштабу применения существенно превосходит активную окись алю­миния и цеолиты. Практическое использование силикагеля в народном хозяйстве с каждым годом все более и более увеличивается.

Как поглотитель силикагель в ряде случаев выгодно отличается от других адсорбентов (в частности, от активированного угля) прежде всего большей механической прочностью и термической устойчивостью. Буду­чи инертным химическим продуктом, силикагель может быть применен для адсорбции разнообразных веществ. Благодаря своим гидрофиль­ным свойствам силикагель является ценным сорбентом для всех случаев сорбции водяных паров. Силикагель также широко известен, как иоиообменник.

Химическая инертность, высокая термостойкость, легкость регулиро­вания пористой структуры — весь этот комплекс свойств дает возмож­ность приготовления на основе силикагеля катализаторов и носителей с высокой удельной поверхностью при оптимальной пористой структуре.

Расширение областей использования силикагеля в различных от­раслях техники вызвало необходимость разработки научных основ ре­гулирования его пористой структуры.

Настоящая книга посвящена синтезу и исследованию силикагелей разной пористой структуры. Накопленный обширный фактический ма­териал по этому вопросу до сих пор не был систематизирован. Авторами сделана попытка восполнить существующий пробел. Они систематизи­ровали основные из опубликованных работ в указанных направлениях и обобщили результаты собственных многолетних исследований по раз­работке теоретических основ получения силикагелей разной пористой структуры и исследованию их адсорбционных свойств.

Авторы считают своим долгом выразить признательность Ф. И. Хацет, И. Б. Слиняковой, О. П. Стась, В. М. Чертову, М. А. Пион - тковской, А. А. Чуйко, В. А. Тертых и другим сотрудникам, принимав­шим участие в совместных исследованиях, и искренне благодарят О. П. Стась за помощь при оформлении рукописи к печати.