धुँआदार सिलिका और अवक्षेपित सिलिका: दोनों के बीच अंतर का गहन विश्लेषण

सिलिका जेल एक ऐसा पदार्थ है जिसका व्यापक रूप से उद्योग, चिकित्सा, खाद्य और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसके विविध भौतिक और रासायनिक गुण इसे विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सिलिका जेल के मुख्य प्रकारों में फ्यूम्ड सिलिका जेल और अवक्षेपित सिलिका जेल शामिल हैं। यह लेख इन दो प्रकार के सिलिका जेल के बीच के अंतरों, जैसे कि उनकी तैयारी विधियाँ, भौतिक गुण, रासायनिक गुण और अनुप्रयोग क्षेत्र, के बारे में विस्तार से बताएगा।

1. तैयारी विधि
धुँआदार सिलिका जेल
धुएँदार सिलिका जेल गैस चरण विधि (जिसे पायरोलिसिस या रासायनिक वाष्प निक्षेपण भी कहते हैं) द्वारा तैयार किया जाता है। इसके विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:

कच्चा माल: सिलिकॉन का स्रोत आमतौर पर सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड (SiCl4) या सिलेन (SiH4) होता है।

प्रक्रिया: उच्च तापमान वाले वातावरण में, सिलिकॉन स्रोत गैस ऑक्सीजन या अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके सिलिका कण उत्पन्न करती है, जिन्हें फिर ठंडा करके एक निष्क्रिय गैस में एकत्रित कर दिया जाता है।

अवक्षेपित सिलिका जेल
अवक्षेपित सिलिका जेल अवक्षेपण विधि (जिसे आर्द्र विधि या द्रव प्रावस्था विधि भी कहते हैं) द्वारा तैयार किया जाता है। इसके विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:

कच्चा माल: सिलिकॉन का स्रोत आमतौर पर सिलिकेट घोल होता है।

प्रक्रिया: एक अम्लीय या क्षारीय विलयन मिलाने पर, सिलिकेट विलयन में उपस्थित सिलिकेट आयन अवक्षेपण अभिक्रिया से गुजरते हैं जिससे सिलिका जेल बनता है। अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए अवक्षेप को छानकर, धोकर, सुखाकर और निस्तारित किया जाता है।
2. भौतिक गुण
धुँआदार सिलिका
विशिष्ट सतह क्षेत्र: फ्यूम्ड सिलिका का विशिष्ट सतह क्षेत्र अत्यंत उच्च होता है, जो आमतौर पर 500-1000 m²/g के बीच या इससे भी अधिक होता है।
छिद्र आकार वितरण: छिद्र आकार वितरण संकीर्ण है, मुख्य रूप से सूक्ष्मछिद्र श्रेणी में केंद्रित है।
कण का आकार: कण का आकार छोटा होता है, आमतौर पर नैनोमीटर।
कण आकार: गोलाकार या लगभग गोलाकार कण।
अवक्षेपित सिलिका
विशिष्ट सतह क्षेत्र: अवक्षेपित सिलिका का विशिष्ट सतह क्षेत्र कम होता है, आमतौर पर 100-500 m²/g के बीच होता है।
छिद्र आकार वितरण: छिद्र आकार वितरण विस्तृत है, जिसमें सूक्ष्म छिद्र और मध्य छिद्र शामिल हैं।
कण का आकार: कण का आकार बड़ा होता है, आमतौर पर माइक्रोमीटर।
कण आकार: अनियमित आकार.
3. रासायनिक गुण
धुँआदार सिलिका
शुद्धता: तैयारी प्रक्रिया के दौरान उच्च तापमान और निष्क्रिय गैस वातावरण के कारण, धुएँदार सिलिका की शुद्धता उच्च होती है और अशुद्धता सामग्री बेहद कम होती है।
रासायनिक स्थिरता: इसमें उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता होती है और अन्य रसायनों के साथ प्रतिक्रिया करना आसान नहीं होता है।
अवक्षेपित सिलिका जेल
शुद्धता: अवक्षेपित सिलिका जेल की शुद्धता अपेक्षाकृत कम होती है और इसमें तैयारी प्रक्रिया के दौरान आई अशुद्धियाँ शामिल हो सकती हैं।
रासायनिक स्थिरता: रासायनिक स्थिरता अच्छी है, लेकिन धुँआदार सिलिका जेल जितनी अच्छी नहीं है।
4. अनुप्रयोग क्षेत्र
धुँआदार सिलिका जेल
उत्प्रेरक वाहक: अपने उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और छोटे छिद्र आकार के कारण, धुँआदार सिलिका जेल का व्यापक रूप से उत्प्रेरक वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है।
अधिशोषक: गैस और तरल शुद्धिकरण में उच्च प्रदर्शन अधिशोषक के रूप में।
उच्च-स्तरीय सामग्री: उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक सामग्री और ऑप्टिकल सामग्री तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है।
अवक्षेपित सिलिका जेल
अवशोषक: इसकी अच्छी आर्द्रताग्राहीता के कारण, अवक्षेपित सिलिका जेल को अक्सर अवशोषक के रूप में उपयोग किया जाता है।
भराव: सामग्री के यांत्रिक गुणों को सुधारने के लिए रबर और प्लास्टिक में भराव के रूप में उपयोग किया जाता है।
खाद्य योजक: खाद्य उद्योग में एंटी-केकिंग एजेंट और रियोलॉजी नियंत्रण एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
निष्कर्ष
तैयारी विधियों, भौतिक गुणों, रासायनिक गुणों और अनुप्रयोग क्षेत्रों की दृष्टि से फ्यूम्ड सिलिका जेल और अवक्षेपित सिलिका जेल के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं। फ्यूम्ड सिलिका जेल अपने उच्च विशिष्ट पृष्ठीय क्षेत्रफल, उत्कृष्ट शुद्धता और रासायनिक स्थिरता के कारण उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण स्थान रखता है, जबकि अवक्षेपित सिलिका जेल अपनी किफ़ायती और बहुमुखी प्रतिभा के कारण अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इन दो प्रकार के सिलिकॉन के बीच के अंतरों को समझने से आपको अपनी विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप अपने अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री चुनने में मदद मिल सकती है।