ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Связки на основе солей алюминия, циркония, хрома из "Неорганические клеи" Связующие на основе гидроксонитратов и гидроксохлоридов алюминия. Получение основных солей алюминия разработано Левицким и Щипачевым, а методы использования этих солей как связующих (для грануляции адсорбентов цеолитов) — Белоцер-ковским [51]. Коллоидно-химические и связующие свойства основных солей алюминия зависят от соотношения AI/NO3 в их молекулах — с увеличением основности солей возрастает pH и ВЯЗКОСТЬ растворов на их основе, а также степень полимеризации. При Al/N03= 1/2 раствор опалесцирует (золь, концентрация АЬОз составляет 150—200 г на 1 г соли). Растворы солей с A1/N02 2 — студни (81 % воды). [c.79] Чтобы материал, полученный при использовании в качестве связующих гидроксонитратов, был водостоек (например, гранулы цеолитов), его подвергают прокаливанию при 450—550 °С. В результате образуется AI0O3, причем прочностные свойства материала повышаются [128]. [c.79] Нами разработан метод получения гидроксохлорида алюминия растворением технического гидроксида алюминия в смеси соляной и серной кислот. Количества исходных реагентов брали исходя из соотношения Al + / l /S04 =5/24/1. В результате синтеза получается гелеобразный продукт белого цвета, что указывает на присутствие в нем кроме гидроксохлорида алюминия незначительного количества нерастворимых гидроксосульфатов алюминия. Как показали данные дериватографических исследований, наличие гидроксосульфатных примесей повышает температуру разложения связки с 290 до 420 °С. [c.80] Дериватографическое исследование показало, что при нагревании разложение гидроксохлорида алюминия происходит в три стадии. На первой стадии (до 200 °С) теряется 2,5—3 молекулы кристаллизационной воды, но каркас молекулы еще сохраняется на второй, быстро протекающей, стадии (200—250 °С) происходит более глубокое превращение с удалением молекулы НС1 и 3—3,5 молекул кристаллогидратной воды. При этом выделяется теплота, каркас разрушается и образуется активный гидроксид алюминия, который затем постепенно дегидратируется при температуре от 260 до 450 °С. Выделить продукты превращения первой и второй стадии трудно из-за быстрого перехода одной в другую. Далее были сняты ИК-спектры исходного гидроксохлорида алюминия (ГХА) и продуктов, полученных после его термообработки до 140—150, 170—180, 260 и 600 °С. Термообработка состояла в нагревании исходной пробы со скоростью 6—7 °С/мин до заданной температуры и воздушной закалке (путем извлечения тигля из печи). [c.80] Спектр исходной пробы характеризуется набором полос поглощения в интервалах частот 2000—4000 и 1200—1500 см , а также более слабых (1750, 1650 и 1600 см ), относящихся к различным колебаниям гидроксид-иона. Полосы в области 2000—4000, 1750, 1650 и 1600 см присущи большинству кристаллогидратов, а также ряду гидроксильных соединений. Изменение частоты этих полос зависит от степени ассоциации ОН . Известно, что группы ОН , не участвующие в образовании водородной связи, имеют частоты валентных колебаний в пределах 3700—3800 см , которые смещаются в длинноволновую область при образовании ассоциатов. В пробе ГХА полосы валентных колебаний ОН-группы (3400 3200 2900 см ) лежат в области, характерной для ассоциированных групп типа (ОНг) , ОН , образующихся с участием водородной связи. Это и гидроксиды, и кристаллогидраты или свободная вода, растворяющая ГХА. Форма и положение полос в интервале 1200—1500 см присущи ГХА и вызываются влиянием иона 1 на колебания ОН . Полосы в интервале 400—1200 см можно приписать валентным или деформационным колебаниям связей А1—О и А —ОН. [c.80] При термической обработке проб сначала исчезают полосы около 2000—4000, 1750, 1650 и 1600 см , после 170—180 °С — полоса в интервале 1200—1500 см , присущая ГХА, которая после 150 °С еще сохраняется, но в очень размытом виде. Спектры после обработки при 180, 260 и 600 °С отличаются между собой только углублением линии поглощения в области частот 650—1100 см , объясняемым образованием 7-AI2O3 и постоянной его кристаллизацией. [c.81] Для гидроксохлоридов циркония наблюдаемые в интервале 170—250 °С эндоэффекты вызваны удалением кристаллизационной воды. Экзоэффект при 280 °С объясняется кристаллизацией связки и дальнейшим удалением воды. Эндоэффект при более высоких температурах связан с удалением НС1, ОН и Zr02. [c.81] Полученные ИК-спектроскопические данные коррелируют с данными ДТА, но при постадийном нагревании разложение собственно гидроксохлорида происходит при более низкой температуре— 150—170 °С, как на дериватограмме. Следовательно, термическое превращение ГХА зависит не только от температуры, но и от режима его термообработки. [c.81] Связки-клеи на основе гидроксохлоридов кобальта, никеля, меди, цинка, кадмия, получены в работе [44]. Такие связки являются аналогами гидроксохлоридной алюминиевой связки и относятся к группе кислых связок. [c.81] Показано, что растворимость в воде 5/6 гидроксохлорида алюминия, полученного пептизацией свежеосажденного гидроксида алюминия хлористоводородной кислотой, можно повысить высушиванием с последующим растворением. [c.82] Использование гидроксохлоридных связок позволяет получать более плотную корундовую керамику, чем при использовании связки на основе поливинилового спирта. [c.82] Исследование вяжущих свойств связок на основе гидроксосолей алюминия [Л12(ОН) Хб, где X—С или NO3 ] показало, что хорошими связующими свойствами обладают гидроксосоли с п = 4,5. [c.82] При увеличении основности (п = 5) или кислотности (п = 4) связующая способность падает. [c.82] При получении носителей для катализаторов используют гидроксохлориды алюминия и метод быстрой коагуляции гидрозоля в капле (метод углеводородно-аммиачной формовки). Для этого в водный раствор нитрата алюминия (40 г/л) приливают 15% водный раствор аммиака до рН=10. Тонкодисперсный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и отмывают от аммиака горячей водой, затем гидроксид подкисляют НС (р = = 1,19 г/см ) до рН = 4 (мольное отношение НС /А 2Оз = 0,16/1). [c.82] Золь выдерживают 10—12 ч, а затем проводят грануляцию в капле. Для этого золь направляют в формовочную колонку — стеклянный сосуд диаметром 75 мм и длиной 800 мм, в котором над слоем раствора аммиака находится слой керосина в 5—7 см. В керосине капли золя гидроксохлорида приобретают шаровидную форму, а в растворе аммиака коагулируются [130]. [c.83] Разработан синтез концентированного устойчивого гидроксида алюминия и его полимерных гидроксосолей сильных и слабых кислот (а. с. СССР 800137). [c.83] Синтез водорастворимых основных солей включает три основных стадии гидролиз солей алюминия, отмывка гидроксида алюминия от ионов маточного раствора и растворения его кислотой. Растворение гидроксида алюминия зависит от его морфологического строения. Установлено, что гидроксид алюминия в форме псевдобемита легко растворяется кислотой с образованием термодинамически устойчивых растворов основных солей. Гидроксид алюминия в форме байерита и гиббсита образует основные соли алюминия, но они со временем стареют, теряют растворимость и выпадают в осадок. В связи с этим синтез основных солей алюминия проводится главным образом на основе псевдобемита, который получают гидролизом солей алюминия при pH = 7-f-9 и температуре реакционной смеси выше 80 °С. Раствор основной соли затем выпаривают на водяной бане при 60—90 °С в течение 10—20 ч. По указанной схеме синтеза проведен синтез основных солей алюминия с соотношением А1/Оз=1/2, 1/1 и 2/1. Получаемые системы представляют собой прозрачный вязкий раствор, в котором массовая доля А120з составляет 7—9%. Гидроксид алюминия легко совмещается с силикатными и другими лиофиль-ными дисперсными системами. [c.83] Смешивание растворов гидроксосолей алюминия с нормальными солями многовалентных металлов или пептизация гидроксида алюминия в их растворах приводит к образованию полимерных солей сложного состава, обладающих свойствами катионов металлов. Изменяя природу кислот (неорганическая или органическая), валентность и радиус катионов металлов, можно получать полимеры, представляющие собой органо-минеральные системы, полиионы которых состоят из химически связанных катионов и анионов органического и неорганического присхож-дения. [c.84] Вернуться к основной статье