Ծխեցրած սիլիցիում և նստվածքային սիլիցիում. երկուսի միջև տարբերության խորը վերլուծություն

Սիլիկա գելը լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերության, բժշկության, սննդի և այլ ոլորտներում: Դրա բազմազան ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները կարևոր դեր են խաղում տարբեր կիրառություններում: Սիլիկա գելի հիմնական տեսակներն են ծխացող սիլիկա գելը և նստվածքային սիլիկա գելը: Այս հոդվածը մանրամասն կուսումնասիրի այս երկու տեսակի սիլիկա գելի միջև եղած տարբերությունները, ներառյալ դրանց պատրաստման մեթոդները, ֆիզիկական հատկությունները, քիմիական հատկությունները և կիրառման ոլորտները:

1. Պատրաստման եղանակ
Ծխեցրած սիլիկատային գել
Ծխեցրած սիլիցիումային գելը պատրաստվում է գազային փուլի մեթոդով (հայտնի է նաև որպես պիրոլիզ կամ քիմիական գոլորշու նստեցում): Հատուկ քայլերը հետևյալն են՝

Հումք. Սիլիցիումի աղբյուրը սովորաբար սիլիցիումի տետրաքլորիդն է (SiCl4) կամ սիլանը (SiH4):

Գործընթաց. Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում սիլիցիումի աղբյուրի գազը ռեակցիայի մեջ է մտնում թթվածնի կամ ամոնիակի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի մասնիկներ, որոնք այնուհետև սառեցվում և հավաքվում են իներտ գազի մեջ։

նստվածքային սիլիկատային գել
Նստվածքային սիլիցիումային գելը պատրաստվում է նստվածքային մեթոդով (հայտնի է նաև որպես թաց մեթոդ կամ հեղուկ փուլային մեթոդ): Հատուկ քայլերը հետևյալն են՝

Հումք. Սիլիցիումի աղբյուրը սովորաբար սիլիկատային լուծույթ է:

Գործընթաց. Թթվային կամ ալկալային լուծույթ ավելացնելով՝ սիլիկատային լուծույթում սիլիկատային իոնները ենթարկվում են նստեցման ռեակցիայի՝ սիլիկատային գել ստանալու համար: Նստվածքը զտվում է, լվանում, չորանում և կալցինացվում՝ վերջնական արտադրանք ստանալու համար:
2. Ֆիզիկական հատկություններ
Ծխեցրած սիլիցիում
Տեսակարար մակերևույթի մակերես. Ծխեցրած սիլիկա օքսիդն ունի չափազանց բարձր տեսակարար մակերևույթի մակերես, սովորաբար 500-1000 մ²/գ կամ նույնիսկ ավելի բարձր:
Ծակոտիների չափի բաշխում. Ծակոտիների չափի բաշխումը նեղ է, հիմնականում կենտրոնացած միկրոծակոտիների տիրույթում։
Մասնիկների չափը. Մասնիկների չափը փոքր է, սովորաբար նանոմետրեր:
Մասնիկների ձևը՝ գնդաձև կամ գրեթե գնդաձև մասնիկներ։
Նստվածքային սիլիցիում
Տեսակարար մակերես. նստվածքային սիլիցիումի տեսակարար մակերեսը ցածր է, սովորաբար 100-500 մ²/գ սահմաններում։
Ծակոտիների չափի բաշխում. Ծակոտիների չափի բաշխումը լայն է, ներառյալ միկրո և մեզոծակոտիները։
Մասնիկների չափը. Մասնիկների չափը մեծ է, սովորաբար միկրոմետրեր:
Մասնիկների ձևը՝ անկանոն ձև։
3. Քիմիական հատկություններ
Ծխեցրած սիլիցիում
Մաքրություն. Պատրաստման գործընթացում բարձր ջերմաստիճանի և իներտ գազի միջավայրի պատճառով, ծխացող սիլիցիումի մաքրությունը բարձր է, իսկ խառնուրդների պարունակությունը՝ չափազանց ցածր։
Քիմիական կայունություն. Այն ունի գերազանց քիմիական կայունություն և հեշտ չէ ռեակցիայի մեջ մտնել այլ քիմիական նյութերի հետ։
նստվածքային սիլիկատային գել
Մաքրություն. նստվածքային սիլիկատային գելի մաքրությունը համեմատաբար ցածր է և կարող է պարունակել պատրաստման ընթացքում ներմուծված խառնուրդներ:
Քիմիական կայունություն. Քիմիական կայունությունը լավ է, բայց ոչ այնքան լավ, որքան ծխացող սիլիկատային գելինը։
4. Կիրառման ոլորտներ
Ծխեցրած սիլիկատային գել
Կատալիզատորի կրիչ. Իր բարձր տեսակարար մակերևույթի և փոքր ծակոտիների չափի շնորհիվ, ծխացող սիլիցիումային գելը լայնորեն օգտագործվում է որպես կատալիզատորի կրիչ։
Ադսորբենտ. Որպես բարձր արդյունավետության ադսորբենտ գազերի և հեղուկների մաքրման մեջ։
Բարձրակարգ նյութեր. օգտագործվում են բարձրակարգ էլեկտրոնային նյութեր և օպտիկական նյութեր պատրաստելու համար։
նստվածքային սիլիկատային գել
Չորացնող միջոց. Իր լավ հիգրոսկոպիկության շնորհիվ, նստվածքային սիլիկատային գելը հաճախ օգտագործվում է որպես չորացնող միջոց:
Լցոնիչ. Օգտագործվում է որպես լցոնիչ ռետինի և պլաստմասսայի մեջ՝ նյութի մեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար:
Սննդային հավելումներ. օգտագործվում են որպես հակամակարդիչ և ռեոլոգիայի կարգավորման միջոց սննդի արդյունաբերության մեջ։
Եզրակացություն
Ծխեցրած սիլիցիումի գելի և նստվածքային սիլիցիումի գելի միջև կան էական տարբերություններ՝ պատրաստման մեթոդների, ֆիզիկական հատկությունների, քիմիական հատկությունների և կիրառման ոլորտների առումով: Ծխեցրած սիլիցիումի գելը կարևոր տեղ է զբաղեցնում բարձրակարգ կիրառություններում՝ իր բարձր տեսակարար մակերեսի, գերազանց մաքրության և քիմիական կայունության շնորհիվ, մինչդեռ նստվածքային սիլիցիումի գելը դեր է խաղում կիրառությունների լայն շրջանակում՝ իր ծախսարդյունավետության և բազմակողմանիության շնորհիվ: Այս երկու տեսակի սիլիկոնի միջև եղած տարբերությունները հասկանալը կարող է օգնել ձեզ ընտրել ձեր կիրառման համար ամենահարմար նյութը՝ կոնկրետ կարիքները բավարարելու համար: