ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Механизм образования связей между частицами

Процесс превращения золя, состоящего из сферических ча­стиц, в однородный гель, вмещающий в себя всю жидкую фазу золя, довольно сложен. Допускается, что при столкновении ча­стиц может происходить их адгезия. Однако в случае частиц кремнезема есть основание полагать, что их сцепление происхо-

Дит через образование связей Si—О—Si. Одной из причин та­кого толкования является то, что одни и те же факторы спо­собствуют как полимеризации мономерной кремневой кислоты и кремневых кислот с низкой молекулярной массой, так и пре­вращению коллоидных кремнеземных частиц в гель. Так, золи, состоящие из вполне определенных сферических частиц, найме-
нее быстро образуют гель при рН~2, и этот процесс ускоряется при низких рН фторид-ионами.

Можно твердо сказать одно: когда частицы кремнезема стал­киваются друг с другом, то имеющиеся на их поверхности ней­тральные группы =SiOH и ионизированные группы =SiO^ взаимно конденсируются с образованием связей Si—О—Si. Это осуществляется посредством того же самого механизма, что и при полимеризации кремнезема из разновидностей с низкими молекулярными массами. Однако присутствие растворимого кремнезема или мономера играет роль и при дальнейшем соеди­нении этих частиц вместе. Действительно, возможно даже, что присутствие мономера Si(OH)4 в точке контакта соударяющихся частиц может стимулировать формирование первоначальной си - локсановой связи.

Как отмечалось в гл. 1, растворимость кремнезема при отри­цательных значениях радиуса кривизны будет меньше, чем рас­творимость массивного кремнезема. При соприкосновении двух сферических частиц кремнезема в точке контакта будет суще­ствовать бесконечно малый отрицательный радиус кривизны, и растворимость в ней будет равна нулю. Следовательно, моно­мерный кремнезем будет немедленно осаждаться около такой точки (рис. 3.19).