O gel de sílica é um material amplamente utilizado na indústria, medicina, alimentos e outros campos. Suas variadas propriedades físicas e químicas conferem-lhe um papel importante em diversas aplicações. Os principais tipos de gel de sílica incluem o gel de sílica fumado e o gel de sílica precipitado. Este artigo explorará em detalhes as diferenças entre esses dois tipos de gel de sílica, incluindo seus métodos de preparação, propriedades físicas, propriedades químicas e áreas de aplicação.
1. Método de preparação
Gel de sílica fumada
O gel de sílica fumada é preparado pelo método em fase gasosa (também conhecido como pirólise ou deposição química de vapor). As etapas específicas são as seguintes:
Matérias-primas: A fonte de silício é geralmente o tetracloreto de silício (SiCl4) ou o silano (SiH4).
Processo: Em um ambiente de alta temperatura, o gás fonte de silício reage com oxigênio ou amônia para produzir partículas de sílica, que são então resfriadas e coletadas em um gás inerte.
Gel de sílica precipitado
O gel de sílica precipitado é preparado pelo método de precipitação (também conhecido como método úmido ou método da fase líquida). As etapas específicas são as seguintes:
Matérias-primas: A fonte de silício é geralmente uma solução de silicato.
Processo: Ao adicionar uma solução ácida ou alcalina, os íons silicato na solução de silicato sofrem uma reação de precipitação, produzindo gel de sílica. O precipitado é filtrado, lavado, seco e calcinado para obtenção do produto final.
2. Propriedades físicas
Sílica fumada
Área de superfície específica: A sílica fumada possui uma área de superfície específica extremamente alta, geralmente entre 500-1000 m²/g, ou até mesmo superior.
Distribuição do tamanho dos poros: A distribuição do tamanho dos poros é estreita, concentrando-se principalmente na faixa dos microporos.
Tamanho das partículas: O tamanho das partículas é pequeno, geralmente nanômetros.
Forma das partículas: Partículas esféricas ou quase esféricas.
Sílica precipitada
Área superficial específica: A área superficial específica da sílica precipitada é baixa, geralmente entre 100-500 m²/g.
Distribuição do tamanho dos poros: A distribuição do tamanho dos poros é ampla, incluindo microporos e mesoporos.
Tamanho das partículas: O tamanho das partículas é grande, geralmente na ordem de micrômetros.
Forma da partícula: Forma irregular.
3. Propriedades químicas
Sílica fumada
Pureza: Devido à alta temperatura e ao ambiente de gás inerte durante o processo de preparação, a pureza da sílica fumada é alta e o teor de impurezas é extremamente baixo.
Estabilidade química: Possui excelente estabilidade química e não reage facilmente com outros produtos químicos.
Gel de sílica precipitado
Pureza: A pureza do gel de sílica precipitado é relativamente baixa e pode conter impurezas introduzidas durante o processo de preparação.
Estabilidade química: A estabilidade química é boa, mas não tão boa quanto a do gel de sílica fumada.
4. Áreas de aplicação
Gel de sílica fumada
Suporte de catalisador: Devido à sua elevada área superficial específica e ao pequeno tamanho dos poros, o gel de sílica fumada é amplamente utilizado como suporte de catalisador.
Adsorvente: Um adsorvente de alto desempenho para purificação de gases e líquidos.
Materiais de alta qualidade: Utilizados na preparação de materiais eletrônicos e ópticos de alta qualidade.
Gel de sílica precipitado
Dessecante: Devido à sua boa higroscopicidade, o gel de sílica precipitado é frequentemente usado como dessecante.
Carga: Utilizada como enchimento em borracha e plásticos para melhorar as propriedades mecânicas do material.
Aditivos alimentares: Utilizados como agente antiaglomerante e agente de controle reológico na indústria alimentícia.
Conclusão
Existem diferenças significativas entre o gel de sílica fumado e o gel de sílica precipitado em termos de métodos de preparação, propriedades físicas, propriedades químicas e áreas de aplicação. O gel de sílica fumado ocupa uma posição importante em aplicações de alta tecnologia devido à sua elevada área superficial específica, excelente pureza e estabilidade química, enquanto o gel de sílica precipitado desempenha um papel importante numa ampla gama de aplicações, graças à sua relação custo-benefício e versatilidade. Compreender as diferenças entre estes dois tipos de silicone pode ajudá-lo a escolher o material mais adequado para a sua aplicação, de forma a atender às necessidades específicas.
Data da publicação: 07/12/2024