ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Поверхности с адсорбированными органическими Катионами

Адсорбция на поверхности кремнезема органических катио­нов, таких, как замещенные аммониевые ионы с длинными це­пями, применяется при отделении кремнезема методом флотации от руд [496]. Например, в случае когда хлоргидрат додецила - мина добавляется к суспензии тонко размолотого известняка, содержащего кремнезем, додециламмониевые ионы образуют ад­сорбированный слой на кремнеземе. Благодаря этому кремнезем становится гидрофобным и флотируется при барботировании воздуха через смесь.

Органические катионы с длинными цепями удовлетворяют всем требованиям, необходимым для возникновения сильной ад­сорбции. Полярная концевая группа молекулы заряжена поло­жительно, поэтому в нейтральном или в щелочном растворе она притягивается к отрицательно заряженной поверхности кремне­зема и одновременно гидрофобные углеводородные цепи моле­кулы стремятся освободиться от воды и присоединиться друг к другу, формируя адсорбированный монослой. На основании этого общего принципа были запатентованы многочисленные практические способы. Так, полианионы полиэтилена, смешан­ные с органическими длинноцепочечными кислотами, образуют соединения, в которых реализуется отмеченный принцип [497]. Айлер [489] получил патент на тонкодисперсный кремнезем, по­крытый азотсодержащими органическими соединениями, напри­мер длинноцепочечными аминами и четвертичными аммоние­выми соединениями.

При применении тонкодисперсного кремнезема в качестве загустителя масла при приготовлении консистентной смазки до­бавление длинноцепочечного амина [499] или четвертичных ам­мониевых катионов [500, 501] улучшает стабильность системы в присутствии воды.

Катион соли четвертичного аммониевого основания с длин­ной цепью, которая растворима в масле, может использоваться для сохранения органофильности и гидрофобности кремнезема при его измельчении в масляной среде в процессе приготовления консистентной смазки. Было сообщено [502] об использовании соли карбаминовой кислоты

У°

R'R'NC-N+RiR2R3R4

\о

Где R с разными индексами — атом водорода и углеводородные группы, имеющие от 1 до 16 атомов углерода, причем по край­ней мере одна из таких групп R, присоединенная к атому азота, имеет длинную цепь. Нет сомнения, что существует множество комбинаций ионосодержащих аммониевых солей с длинными це­пями, которые могли бы быть использованы для образования гидрофобных покрытий на поверхности кремнезема. Однако по­добные системы имеют два недостатка. Прежде всего молеку­лярная масса соединения такого типа оказывается слишком большой в случае тонкодисперсных образцов кремнезема с ве­личиной удельной поверхности 200—300 м2/г. Поэтому модифи­цирующий поверхность кремнезема продукт имеет очень высокое содержание относительно дорогостоящего органического вещества. Последнее, кроме того, термически не всегда устой­чиво. Применение подобного способа для превращения поверх­ности кремнеземов в гидрофобное состояние, по-видимому, оста­нется ограниченным.