Silicagelul este un material utilizat pe scară largă în industrie, medicină, alimente și alte domenii. Proprietățile sale fizice și chimice variate îl fac să joace un rol important în diverse aplicații. Principalele tipuri de silicagel includ silicagelul pirogen și silicagelul precipitat. Acest articol va explora în detaliu diferențele dintre aceste două tipuri de silicagel, inclusiv metodele lor de preparare, proprietățile fizice, proprietățile chimice și domeniile de aplicare.
1. Metoda de preparare
gel de silice pirogenat
Silicagelul pirogen este preparat prin metoda fazei gazoase (cunoscută și sub denumirea de piroliză sau depunere chimică în fază de vapori). Etapele specifice sunt următoarele:
Materii prime: Sursa de siliciu este de obicei tetraclorura de siliciu (SiCl4) sau silanul (SiH4).
Proces: În condiții de temperatură ridicată, gazul sursă de siliciu reacționează cu oxigenul sau amoniacul pentru a produce particule de silice, care sunt apoi răcite și colectate într-un gaz inert.
gel de silice precipitat
Silicagelul precipitat se prepară prin metoda precipitării (cunoscută și sub numele de metoda umedă sau metoda fazei lichide). Etapele specifice sunt următoarele:
Materii prime: Sursa de siliciu este de obicei o soluție de silicat.
Procedeu: Prin adăugarea unei soluții acide sau alcaline, ionii de silicat din soluția de silicat suferă o reacție de precipitare pentru a produce silicagel. Precipitatul este filtrat, spălat, uscat și calcinat pentru a obține produsul final.
2. Proprietăți fizice
Silice pirogenată
Suprafață specifică: Silicea pirogenată are o suprafață specifică extrem de mare, de obicei între 500-1000 m²/g sau chiar mai mult.
Distribuția dimensiunii porilor: Distribuția dimensiunii porilor este îngustă, concentrată în principal în intervalul microporilor.
Dimensiunea particulelor: Dimensiunea particulelor este mică, de obicei nanometri.
Forma particulelor: particule sferice sau aproape sferice.
Silice precipitată
Suprafață specifică: Suprafața specifică a silicei precipitate este mică, de obicei între 100-500 m²/g.
Distribuția dimensiunii porilor: Distribuția dimensiunii porilor este largă, incluzând micropori și mezopori.
Dimensiunea particulelor: Dimensiunea particulelor este mare, de obicei micrometri.
Forma particulelor: Formă neregulată.
3. Proprietăți chimice
Silice pirogenată
Puritate: Datorită temperaturii ridicate și a mediului cu gaz inert din timpul procesului de preparare, puritatea silicei pirogenice este ridicată, iar conținutul de impurități este extrem de scăzut.
Stabilitate chimică: Are o stabilitate chimică excelentă și nu reacționează ușor cu alte substanțe chimice.
gel de silice precipitat
Puritate: Puritatea gelului de silice precipitat este relativ scăzută și poate conține impurități introduse în timpul procesului de preparare.
Stabilitate chimică: Stabilitatea chimică este bună, dar nu la fel de bună ca cea a gelului de silice pirogenat.
4. Domenii de aplicare
gel de silice pirogenat
Purtător de catalizator: Datorită suprafeței sale specifice mari și dimensiunii mici a porilor, gelul de silice pirogen este utilizat pe scară largă ca purtător de catalizator.
Adsorbant: Ca adsorbant de înaltă performanță în purificarea gazelor și lichidelor.
Materiale de înaltă calitate: utilizate pentru prepararea de materiale electronice și materiale optice de înaltă calitate.
gel de silice precipitat
Desicant: Datorită bunei sale higroscopicități, gelul de silice precipitat este adesea utilizat ca desicant.
Umplutură: Folosit ca agent de umplutură în cauciuc și materiale plastice pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale materialului.
Aditivi alimentari: utilizați ca agent antiaglomerant și agent de control al reologiei în industria alimentară.
Concluzie
Există diferențe semnificative între silicagelul pirogen și silicagelul precipitat în ceea ce privește metodele de preparare, proprietățile fizice, proprietățile chimice și domeniile de aplicare. Silicagelul pirogen ocupă o poziție importantă în aplicațiile de înaltă calitate datorită suprafeței sale specifice ridicate, purității excelente și stabilității chimice, în timp ce silicagelul precipitat joacă un rol într-o gamă largă de aplicații datorită rentabilității și versatilității sale. Înțelegerea diferențelor dintre aceste două tipuri de silicon vă poate ajuta să alegeți cel mai potrivit material în aplicația dvs. pentru a satisface nevoile specifice.
Data publicării: 07 dec. 2024