Kiselgel är ett material som används flitigt inom industri, medicin, livsmedel och andra områden. Dess varierande fysikaliska och kemiska egenskaper gör att det spelar en viktig roll i olika tillämpningar. De viktigaste typerna av kiselgel inkluderar pyrogen kiselgel och utfälld kiselgel. Den här artikeln kommer att utforska skillnaderna mellan dessa två typer av kiselgel i detalj, inklusive deras framställningsmetoder, fysikaliska egenskaper, kemiska egenskaper och tillämpningsområden.
1. Beredningsmetod
Rökt kiselgel
Pyrolyserad kiselgel framställs med gasfasmetoden (även känd som pyrolys eller kemisk ångdeponering). De specifika stegen är följande:
Råmaterial: Kiselkällan är vanligtvis kiseltetraklorid (SiCl4) eller silan (SiH4).
Process: Under högtemperaturmiljö reagerar kiselkällgasen med syre eller ammoniak för att producera kiseldioxidpartiklar, som sedan kyls och samlas upp i en inert gas.
Utfälld kiselgel
Utfälld kiselgel framställs med utfällningsmetoden (även känd som våtmetod eller vätskefasmetod). De specifika stegen är följande:
Råmaterial: Kiselkällan är vanligtvis en silikatlösning.
Process: Genom att tillsätta en sur eller alkalisk lösning genomgår silikatjonerna i silikatlösningen en utfällningsreaktion för att producera kiselgel. Fällningen filtreras, tvättas, torkas och kalcineras för att erhålla slutprodukten.
2. Fysiska egenskaper
Rökt kiseldioxid
Specifik ytarea: Pyrogen kiseldioxid har en extremt hög specifik ytarea, vanligtvis mellan 500-1000 m²/g, eller ännu högre.
Porstorleksfördelning: Porstorleksfördelningen är smal, huvudsakligen koncentrerad till mikroporområdet.
Partikelstorlek: Partikelstorleken är liten, vanligtvis nanometer.
Partikelform: Sfäriska eller nästan sfäriska partiklar.
Utfälld kiseldioxid
Specifik ytarea: Den specifika ytan för utfälld kiseldioxid är låg, vanligtvis mellan 100-500 m²/g.
Porstorleksfördelning: Porstorleksfördelningen är bred och inkluderar mikroporer och mesoporer.
Partikelstorlek: Partikelstorleken är stor, vanligtvis mikrometer.
Partikelform: Oregelbunden form.
3. Kemiska egenskaper
Rökt kiseldioxid
Renhet: På grund av den höga temperaturen och inerta gasmiljön under framställningsprocessen är renheten hos den pyrogena kiseldioxiden hög och föroreningshalten extremt låg.
Kemisk stabilitet: Den har utmärkt kemisk stabilitet och reagerar inte lätt med andra kemikalier.
Utfälld kiselgel
Renhet: Renheten hos utfälld kiselgel är relativt låg och kan innehålla föroreningar som introducerats under beredningsprocessen.
Kemisk stabilitet: Den kemiska stabiliteten är god, men inte lika bra som för pyrogen kiselgel.
4. Användningsområden
Rökt kiselgel
Katalysatorbärare: På grund av sin höga specifika ytarea och lilla porstorlek används pyrogen kiselgel i stor utsträckning som katalysatorbärare.
Adsorbent: Som ett högpresterande adsorbent vid gas- och vätskerening.
Avancerade material: Används för att framställa avancerade elektroniska material och optiska material.
Utfälld kiselgel
Torkmedel: På grund av sin goda hygroskopicitet används ofta utfälld kiselgel som torkmedel.
Fyllmedel: Används som fyllmedel i gummi och plast för att förbättra materialets mekaniska egenskaper.
Livsmedelstillsatser: Används som klumpförebyggande medel och reologikontrollmedel inom livsmedelsindustrin.
Slutsats
Det finns betydande skillnader mellan pyrogen kiselgel och utfälld kiselgel när det gäller framställningsmetoder, fysikaliska egenskaper, kemiska egenskaper och tillämpningsområden. Pyrogen kiselgel intar en viktig position i avancerade applikationer med sin höga specifika ytarea, utmärkta renhet och kemiska stabilitet, medan utfälld kiselgel spelar en roll i ett brett spektrum av applikationer med sin kostnadseffektivitet och mångsidighet. Att förstå skillnaderna mellan dessa två typer av silikon kan hjälpa dig att välja det lämpligaste materialet i din applikation för att möta specifika behov.
Publiceringstid: 7 december 2024