Silikagel je materiál široce používaný v průmyslu, medicíně, potravinářství a dalších oblastech. Jeho rozmanité fyzikální a chemické vlastnosti mu předurčují důležitou roli v různých aplikacích. Mezi hlavní typy silikagelu patří pyrogenní silikagel a srážený silikagel. Tento článek se podrobně zabývá rozdíly mezi těmito dvěma typy silikagelů, včetně jejich metod přípravy, fyzikálních a chemických vlastností a oblastí použití.
1. Způsob přípravy
Pyrogenovaný silikagel
Pyrolyzovaný silikagel se připravuje metodou v plynné fázi (také známou jako pyrolýza nebo chemická depozice z plynné fáze). Konkrétní kroky jsou následující:
Suroviny: Zdrojem křemíku je obvykle tetrachlorid křemičitý (SiCl4) nebo silan (SiH4).
Proces: Za vysoké teploty reaguje křemíkový zdrojový plyn s kyslíkem nebo amoniakem za vzniku částic oxidu křemičitého, které se poté ochladí a shromažďují v inertním plynu.
Srážený silikagel
Srážený silikagel se připravuje srážecí metodou (známou také jako mokrá metoda nebo metoda kapalné fáze). Konkrétní kroky jsou následující:
Suroviny: Zdrojem křemíku je obvykle roztok silikátu.
Postup: Přidáním kyselého nebo alkalického roztoku dochází k vysrážení silikátových iontů v roztoku za vzniku silikagelu. Sraženina se filtruje, promyje, suší a kalcinuje, čímž se získá konečný produkt.
2. Fyzikální vlastnosti
Pyrogenní oxid křemičitý
Měrný povrch: Pyrogenní oxid křemičitý má extrémně vysoký měrný povrch, obvykle mezi 500–1000 m²/g, nebo i vyšší.
Distribuce velikosti pórů: Distribuce velikosti pórů je úzká, soustředěná hlavně v oblasti mikroporéz.
Velikost částic: Velikost částic je malá, obvykle nanometry.
Tvar částic: Kulovité nebo téměř kulovité částice.
Srážený oxid křemičitý
Měrný povrch: Měrný povrch sráženého oxidu křemičitého je nízký, obvykle mezi 100-500 m²/g.
Distribuce velikosti pórů: Distribuce velikosti pórů je široká a zahrnuje mikroporézy a mezopóry.
Velikost částic: Velikost částic je velká, obvykle mikrometry.
Tvar částic: Nepravidelný tvar.
3. Chemické vlastnosti
Pyrogenní oxid křemičitý
Čistota: Vzhledem k vysoké teplotě a prostředí inertního plynu během procesu přípravy je čistota pyrogenního oxidu křemičitého vysoká a obsah nečistot je extrémně nízký.
Chemická stabilita: Má vynikající chemickou stabilitu a není snadné reagovat s jinými chemikáliemi.
Srážený silikagel
Čistota: Čistota sráženého silikagelu je relativně nízká a může obsahovat nečistoty zavedené během procesu přípravy.
Chemická stabilita: Chemická stabilita je dobrá, ale ne tak dobrá jako u pyrogenního silikagelu.
4. Oblasti použití
Pyrogenovaný silikagel
Nosič katalyzátoru: Díky vysokému specifickému povrchu a malé velikosti pórů se pyrogenní silikagel široce používá jako nosič katalyzátoru.
Adsorbent: Jako vysoce výkonný adsorbent při čištění plynů a kapalin.
Špičkové materiály: Používají se k přípravě špičkových elektronických a optických materiálů.
Srážený silikagel
Vysoušedlo: Vzhledem ke své dobré hygroskopičnosti se jako vysoušedlo často používá srážený silikagel.
Plnivo: Používá se jako plnivo v pryži a plastech ke zlepšení mechanických vlastností materiálu.
Potravinářská aditiva: Používá se jako protispékavá látka a látka regulující reologické vlastnosti v potravinářském průmyslu.
Závěr
Mezi pyrogenním a sráženým silikagelem existují významné rozdíly, pokud jde o metody přípravy, fyzikální a chemické vlastnosti a oblasti použití. Pyrogenní silikagel zaujímá důležité místo ve špičkových aplikacích díky vysokému specifickému povrchu, vynikající čistotě a chemické stabilitě, zatímco srážený silikagel hraje roli v široké škále aplikací díky své nákladové efektivitě a všestrannosti. Pochopení rozdílů mezi těmito dvěma typy silikonu vám může pomoci vybrat nejvhodnější materiál pro vaši aplikaci, který splní specifické potřeby.
Čas zveřejnění: 7. prosince 2024