Silicagel is een materiaal dat veel wordt gebruikt in de industrie, de geneeskunde, de voedingsindustrie en andere sectoren. De diverse fysische en chemische eigenschappen maken het een belangrijke rol in diverse toepassingen. De belangrijkste soorten silicagel zijn pyrogene silicagel en geprecipiteerde silicagel. Dit artikel gaat dieper in op de verschillen tussen deze twee soorten silicagel, inclusief hun bereidingsmethoden, fysische en chemische eigenschappen en toepassingsgebieden.
1. Bereidingswijze
Gerookte silicagel
Pyrogeen silicagel wordt bereid via de gasfasemethode (ook bekend als pyrolyse of chemische dampdepositie). De specifieke stappen zijn als volgt:
Grondstoffen: De siliciumbron is meestal siliciumtetrachloride (SiCl4) of silaan (SiH4).
Proces: Onder hoge temperaturen reageert het siliciumbrongas met zuurstof of ammoniak om silicadeeltjes te produceren. Deze worden vervolgens afgekoeld en verzameld in een inert gas.
Neergeslagen silicagel
Neergeslagen silicagel wordt bereid met behulp van de precipitatiemethode (ook wel de natte methode of de vloeistoffasemethode genoemd). De specifieke stappen zijn als volgt:
Grondstoffen: De siliciumbron is meestal een silicaatoplossing.
Proces: Door toevoeging van een zure of alkalische oplossing ondergaan de silicaationen in de silicaatoplossing een neerslagreactie om silicagel te produceren. Het neerslag wordt gefilterd, gewassen, gedroogd en gecalcineerd om het eindproduct te verkrijgen.
2. Fysieke eigenschappen
Gerookte silica
Soortelijk oppervlak: Pyrogeen silica heeft een extreem hoog soortelijk oppervlak, meestal tussen de 500-1000 m²/g, of zelfs hoger.
Poriegrootteverdeling: De poriegrootteverdeling is smal en voornamelijk geconcentreerd in het microporiënbereik.
Deeltjesgrootte: De deeltjesgrootte is klein, meestal nanometers.
Vorm van de deeltjes: bolvormige of bijna bolvormige deeltjes.
Neergeslagen silica
Soortelijk oppervlak: Het soortelijk oppervlak van neergeslagen silica is laag, gewoonlijk tussen 100-500 m²/g.
Poriegrootteverdeling: De poriegrootteverdeling is breed en omvat microporiën en mesoporiën.
Deeltjesgrootte: De deeltjesgrootte is groot, meestal micrometers.
Deeltjesvorm: onregelmatige vorm.
3. Chemische eigenschappen
Gerookte silica
Zuiverheid: Dankzij de hoge temperatuur en de inerte gasomgeving tijdens het bereidingsproces is de zuiverheid van pyrogene silica hoog en is het gehalte aan onzuiverheden extreem laag.
Chemische stabiliteit: Het heeft een uitstekende chemische stabiliteit en reageert niet gemakkelijk met andere chemicaliën.
Neergeslagen silicagel
Zuiverheid: De zuiverheid van neergeslagen silicagel is relatief laag en kan onzuiverheden bevatten die tijdens het bereidingsproces zijn geïntroduceerd.
Chemische stabiliteit: De chemische stabiliteit is goed, maar niet zo goed als die van pyrogene silicagel.
4. Toepassingsgebieden
Gerookte silicagel
Katalysatordrager: Vanwege het hoge specifieke oppervlak en de kleine poriegrootte wordt pyrogeen silicagel veelvuldig gebruikt als katalysatordrager.
Adsorbens: Als hoogwaardig adsorbens bij de zuivering van gassen en vloeistoffen.
Hoogwaardige materialen: worden gebruikt voor de vervaardiging van hoogwaardige elektronische en optische materialen.
Neergeslagen silicagel
Droogmiddel: Vanwege het goede hygroscopisch vermogen wordt neergeslagen silicagel vaak gebruikt als droogmiddel.
Vulstof: Wordt gebruikt als vulstof in rubber en kunststoffen om de mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.
Voedseladditieven: Worden gebruikt als antiklontermiddel en reologieregulerend middel in de voedingsindustrie.
Conclusie
Er zijn aanzienlijke verschillen tussen pyrogene silicagel en geprecipiteerde silicagel wat betreft bereidingsmethoden, fysische en chemische eigenschappen en toepassingsgebieden. Pyrogene silicagel neemt een belangrijke positie in in hoogwaardige toepassingen dankzij het hoge specifieke oppervlak, de uitstekende zuiverheid en chemische stabiliteit, terwijl geprecipiteerde silicagel een rol speelt in een breed scala aan toepassingen dankzij de kosteneffectiviteit en veelzijdigheid. Inzicht in de verschillen tussen deze twee soorten siliconen kan u helpen bij het kiezen van het meest geschikte materiaal voor uw toepassing en het voldoen aan specifieke behoeften.
Plaatsingstijd: 07-12-2024