Η πυριτική πηκτή (silica gel) είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία, την ιατρική, τα τρόφιμα και άλλους τομείς. Οι ποικίλες φυσικές και χημικές ιδιότητές της την καθιστούν σημαντική σε διάφορες εφαρμογές. Οι κύριοι τύποι πυριτικής πηκτής περιλαμβάνουν την καπνισμένη πυριτική πηκτή και την κατακρημνισμένη πυριτική πηκτή. Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει λεπτομερώς τις διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων πυριτικής πηκτής, συμπεριλαμβανομένων των μεθόδων παρασκευής τους, των φυσικών ιδιοτήτων, των χημικών ιδιοτήτων και των τομέων εφαρμογής τους.
1. Μέθοδος παρασκευής
Ατμισμένο πυριτικό πήκτωμα
Η καπνισμένη πυριτική πηκτή παρασκευάζεται με τη μέθοδο αέριας φάσης (γνωστή και ως πυρόλυση ή χημική εναπόθεση ατμών). Τα συγκεκριμένα βήματα είναι τα εξής:
Πρώτες ύλες: Η πηγή πυριτίου είναι συνήθως τετραχλωριούχο πυρίτιο (SiCl4) ή σιλάνιο (SiH4).
Διαδικασία: Υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, το αέριο πηγής πυριτίου αντιδρά με οξυγόνο ή αμμωνία για να παράγει σωματίδια πυριτίας, τα οποία στη συνέχεια ψύχονται και συλλέγονται σε αδρανές αέριο.
Κατακρημνισμένο πυριτικό πήκτωμα
Η κατακρημνιζόμενη πυριτική γέλη παρασκευάζεται με τη μέθοδο κατακρημνίσεων (γνωστή και ως υγρή μέθοδος ή μέθοδος υγρής φάσης). Τα συγκεκριμένα βήματα είναι τα εξής:
Πρώτες ύλες: Η πηγή πυριτίου είναι συνήθως ένα διάλυμα πυριτικού άλατος.
Διαδικασία: Με την προσθήκη ενός όξινου ή αλκαλικού διαλύματος, τα ιόντα πυριτικού άλατος στο διάλυμα πυριτικού άλατος υφίστανται αντίδραση καθίζησης για να παράγουν πυριτική γέλη. Το ίζημα διηθείται, πλένεται, ξηραίνεται και φρύσσεται για να ληφθεί το τελικό προϊόν.
2. Φυσικές ιδιότητες
Καπνισμένο πυρίτιο
Ειδική επιφάνεια: Το καπνισμένο πυρίτιο έχει εξαιρετικά υψηλή ειδική επιφάνεια, συνήθως μεταξύ 500-1000 m²/g ή και υψηλότερη.
Κατανομή μεγέθους πόρων: Η κατανομή μεγέθους πόρων είναι στενή, κυρίως συγκεντρωμένη στην περιοχή των μικροπόρων.
Μέγεθος σωματιδίων: Το μέγεθος των σωματιδίων είναι μικρό, συνήθως νανόμετρα.
Σχήμα σωματιδίων: Σφαιρικά ή σχεδόν σφαιρικά σωματίδια.
Κατακρημνισμένο πυρίτιο
Ειδική επιφάνεια: Η ειδική επιφάνεια του κατακρημνισμένου πυριτίου είναι χαμηλή, συνήθως μεταξύ 100-500 m²/g.
Κατανομή μεγέθους πόρων: Η κατανομή μεγέθους πόρων είναι ευρεία, συμπεριλαμβανομένων των μικροπόρων και των μεσοπόρων.
Μέγεθος σωματιδίων: Το μέγεθος των σωματιδίων είναι μεγάλο, συνήθως μικρόμετρα.
Σχήμα σωματιδίων: Ακανόνιστο σχήμα.
3. Χημικές ιδιότητες
Καπνισμένο πυρίτιο
Καθαρότητα: Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και του περιβάλλοντος αδρανούς αερίου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής, η καθαρότητα του καπνισμένου πυριτίου είναι υψηλή και η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες είναι εξαιρετικά χαμηλή.
Χημική σταθερότητα: Έχει εξαιρετική χημική σταθερότητα και δεν αντιδρά εύκολα με άλλες χημικές ουσίες.
Κατακρημνισμένο πυριτικό πήκτωμα
Καθαρότητα: Η καθαρότητα της καθιζάνουσας σιλικαζέλ είναι σχετικά χαμηλή και μπορεί να περιέχει ακαθαρσίες που εισάγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής.
Χημική σταθερότητα: Η χημική σταθερότητα είναι καλή, αλλά όχι τόσο καλή όσο αυτή του καπνισμένου πυριτικού πηκτώματος.
4. Περιοχές εφαρμογής
Ατμισμένο πυριτικό πήκτωμα
Φορέας καταλύτη: Λόγω της υψηλής ειδικής επιφάνειας και του μικρού μεγέθους πόρων, η καπνισμένη πυριτική γέλη χρησιμοποιείται ευρέως ως φορέας καταλύτη.
Προσροφητικό: Ως προσροφητικό υψηλής απόδοσης στον καθαρισμό αερίων και υγρών.
Υλικά υψηλής ποιότητας: Χρησιμοποιούνται για την παρασκευή ηλεκτρονικών υλικών και οπτικών υλικών υψηλής ποιότητας.
Κατακρημνισμένο πυριτικό πήκτωμα
Αφυγραντικό: Λόγω της καλής υγροσκοπικότητάς του, το ιζηματοποιημένο πυριτικό πήκτωμα χρησιμοποιείται συχνά ως αφυγραντικό.
Πληρωτικό: Χρησιμοποιείται ως πληρωτικό σε καουτσούκ και πλαστικά για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του υλικού.
Πρόσθετα τροφίμων: Χρησιμοποιούνται ως αντισυσσωματικός παράγοντας και παράγοντας ελέγχου ρεολογίας στη βιομηχανία τροφίμων.
Σύναψη
Υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ της καπνισμένης σιλικαζέλ και της κατακρημνισμένης σιλικαζέλ όσον αφορά τις μεθόδους παρασκευής, τις φυσικές ιδιότητες, τις χημικές ιδιότητες και τους τομείς εφαρμογής. Η καπνισμένη σιλικαζέλ κατέχει σημαντική θέση σε εφαρμογές υψηλής ποιότητας με την υψηλή ειδική επιφάνεια, την εξαιρετική καθαρότητα και τη χημική σταθερότητα, ενώ η κατακρημνισμένη σιλικαζέλ παίζει ρόλο σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών με την οικονομική αποδοτικότητα και την ευελιξία της. Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ αυτών των δύο τύπων σιλικόνης μπορεί να σας βοηθήσει να επιλέξετε το καταλληλότερο υλικό στην εφαρμογή σας για να καλύψετε συγκεκριμένες ανάγκες.
Ώρα δημοσίευσης: 07-12-2024