Размер первичных частиц

Отличительной особенностью этого типа силикагеля является то, что поры не сплющиваются в процессе высушивания, как это имеет место для силикагелей, полученных из силиката натрия и кислоты. Возможно, что в серии образцов, приготовленных из ПЭС с различной молекулярной массой, самые широкие поры дает ПЭС с наименьшей массой, так как при постоянной концентрации кремнезема более прочная структура образуется из меньших по размеру первичных частиц. В этом случае усадка получается меньшей в результате действия сил поверхностного натяжения при высушивании. Удельные поверхности всех таких силикагелей близки между собой, т. е. размер первичных частиц, формирующих сетку геля, остается одним и тем же, но меняется лишь плотность упаковки. Если бы на стадии гидрогелей такие образцы промывали спиртом и простым эфиром вплоть до полного обезвоживания и превращали бы в аэрогели, то объемы пор и диаметры пор должны были бы быть, вероятно, близкими для всех образцов. [c.707]

Размеры первичных частиц порошков колеблются в весьма широких пределах. Ниже в качестве иллюстрации приведены значения диаметров (в мкм) частиц некоторых порошков, широко применяемых в технике и пищевой промышленности [c.350]

Размер первичных частиц [c.635]

По современным представлениям, силикагели, алюмогели, аморфные алюмосиликатные катализаторы имеют не пластинчатое, а корпускулярное строение, т. е. состоят из сросшихся непористых первичных частиц шаровидной формы. Первичные частицы в зависимости от способа получения геля могут быть разных размеров и упакованы с различной плотностью. Зазоры между первичными частицами представляют собой поры катализатора эффективными диаметрами пор являются наиболее узкие места этих зазоров (горла пор). У носителей и катализаторов диаметры пор близки к размерам первичных частиц. [c.54]

Водяной пар действует на поверхность, а не на всю массу вещества первичных частиц. Поэтому он не может ускорить термическую диффузию в объеме частиц геля, которая определяется лишь температурой паровой обработки, В то же время при действии пара уменьшение поверхности ускоряется, поскольку облегчается перенос вещества путем поверхностной диффузии или путем испарения вещества геля в одном месте и конденсации его в другом. По поверхностно-диффузионному механизму спекание катализатора происходит следующим образом (рис. 25,6). Вещество меньшей из двух соприкасающихся первичных частиц движется по ее поверхности к месту контакта обеих частиц и переходит на большую первичную частицу. В результате этого меньшая частица в конце концов исчезает, а более крупная частица растет. Крупные термодинамически более стабильные частицы поедают мелкие. В случае движения вещества по поверхности исходное взаимное расположение первичных частиц сохраняется, т. е. упорядочения упаковки геля не происходит. Поэтому внешние геометрические размеры шарика катализатора не изменяются. Удельный объем пор катализатора также должен оставаться постоянным, так как независимо от размера первичных частиц общий объем материала шариков катализатора остается прежним. В результате уменьшения общего числа первичных единиц и увеличения их среднего размера уменьшается поверхность единицы массы мате- [c.55]

Исследования с помощью электронного микроскопа аморфных алюмосиликатных катализаторов и близких к ним по структуре силикагеля, окиси алюминия и др. показали [73, 75], что в процессе старения размеры первичных частиц действительно изменяются. У катализатора, обработанного при 750 °С паром, А. В. Киселев с сотрудниками обнаруживали частицы диаметром 400— 700 А [75]. Диаметр частиц исходного катализатора составлял 100—200 А. У прокаленных при 900 °С образцов, как правило, частицы имеют те же размеры, что и у исходного катализатора, хотя иногда удается обнаружить и более крупные частицы. [c.56]

Влияние величины pH на размер первичных частиц [c.709]

Размеры первичных частиц порошков колеблются в очень широких пределах, поэтому порошки могут быть отнесены как к типичным коллоидным системам, так и к микрогетерогенным. [c.134]

На основании проведенных исследований по термическому старению гелей кремнезема Шапиро и Кольтгоф [П7] согласились с авторами работы [118] в том, что структуру геля кремнезема лучше всего интерпретировать как состоящую из дискретных частиц. Методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей последние из указанных авторов оценили, что средний размер первичных частиц при допущении их сферической формы составлял в свежеприготовленном геле кремнезема 30—60 А. [c.303]

В табл. 3.10 представлены условия процесса старения и размеры первичных частиц. На рис. 3.60 и 3.61 показаны кривые скоростей деполимеризации при низких и высоких значениях рн. [c.376]

Дисперсные кремнеземные системы могут быть приготовлены из некоторых разновидностей пирогенных кремнеземных порошков о них будет упоминаться в гл. 5. В порошках, имеющих объемные плотности менее чем 0,08 г/см , индивидуальные частицы оказываются настолько слабо связанными между собой, что их можно диспергировать, по крайней мере до агрегатов коллоидных размеров, в водной среде при pH 9 путем энергичного механического перемешивания. Порошки, имеющие наиболее низкие значения объемной плотности и удельной поверхности или же наибольшие размеры первичных частиц, могут быть диспергированы до состояния золей наиболее полно. Поскольку во многих библиографических ссылках, касающихся вопросов использования золей, не сообщается об источниках получения таких золей, то подобные вопросы применения золей всех видов будут рассмотрены в следующем разделе. [c.572]

Наглядное представление о таких чрезвычайно малых по размеру первичных частицах дает следующее сравнение. Если [c.654]

Размеры первичных частиц и координационное число число частнц, касающихся кан Дой единичной частицы) определяют объем иор и их средний диаметр. В действительности структуры трехмерны. — объем твердого вещества 2 — объем иор. [c.660]

Расчет размеров первичных частиц прессованного аэрогеля [c.668]

Более низкий предел, налагаемый на размер первичных частиц, необходим просто потому, что в малых частицах норы мельче. Агрегаты с более мелкими норами оказываются более прочными или имеют большую степень коалесценции, поэтому [c.767]

Чтобы получить конечный продукт с возможно большими по размеру первичными частицами до того, как такие частицы нач- [c.768]

Высокие значения удельной поверхности и скорости растворения аморфного кремнезема позволяют проводить необходимые реакции при значительно более низких температурах, чем это требуется для измельченного в порошок кристаллического кремнезема. Повышенная химическая реакционная способность коллоидных кремнеземов была рассмотрена в гл. 4. Прозрачное плавленое кварцевое стекло образуется при давлении 140 кг/см и температуре 1200°С из кремнеземного порошка с размером первичных частиц 15 нм, тогда как для получения такого материала в виде выдуваемых в форму изделий требуется температура 2000°С [655]. [c.832]

Увеличение скорости реакции, благодаря переходу к бидисперсной структуре при одинаковом размере первичных частиц и зерен катализатора (если в обоих случаях процесс протекает во внутридиффузионной области), выразится соотношением [c.65]

Образованием золей кремнезема вымораживанием. В том случае, когда замораживается раствор коллоидного кремнезема или поликремневой кислоты, растущие кристаллы льда будут вытеснять кремнезем до тех пор, пока последний не накопится между кристаллами льда в виде концентрированного золя. Такой кремнезем затем полимеризуется и образует плотный гель. При последующем расплавлении льда получается кремнезем в виде чешуек неправильной формы, образовавшихся между гладкими поверхностями кристаллов льда. Полученный таким способом из поликремневой кислоты с низкой молекулярной массой лепидоидальный кремнезем был изучен Каутским с сотрудниками [92—94]. Благодаря высокой концентрации кремневой кислоты перед процессом ее полимеризации в гель структура образовавшегося геля отличается высокой плотностью. Удельная поверхность микропористой массы составляет около 900 м /г, так что размеры первичных частиц кремнезема могут составлять всего лишь 20—30 А. Высушенный в вакууме порошок кремнезема содержал примерно 10 % Н2О. Следовательно, если вся эта вода присутствовала в виде групп SiOH на поверхности первичных частиц и каждая группа ОН зани- [c.40]

Таким образом, моделирование строения исследуемых образцов предполагает анализ следующих уровней иерархии 1) элементарного уровня — определения числа и размеров первичных частиц, формирующих единичную гранулу катализатора (адсорбента) 2) уровня вторичных частиц — дискретизация единичной гранулы катализатора на области с заданным и неизменным радиусом пор, состоящих из вторичных частиц заданного размера определение размеров и числа вторичных частиц в данной области 3) уровня единичной вторичной частицы — определение числа первичных частиц во вторичной для каждой области дискрети- [c.143]

П. полидисперсны гранулометрич (дисперсионный) состав их оказывает большое влияние на оптич. и технико-экономич. характеристики. Определяющее значение имеет размер первичных частиц-кристаллов П. возникающих и растущих в ходе его синтеза,-и образующихся из них прочных агрегатов и агломератов. Для каждого П с>ществует свой оптически оптимальный размер частиц (лежит в пределах 0,2-1,0 мкм), при к-ром основные оптич. св-ва-рассеяние, поглощение и отражение света (избирательное для хроматич. П.)-максимальны поэтому расход такого П. для [c.509]

Для определения размеров первичных частиц или молекул необходидю производить измерения в достаточно разбавленных растворах, так как при наличии ассоциации излтерения на ультрацентрифуге характеризуют размеры ассоциированных частиц. При работе с растворами веществ с сильно вытянутыми молекулами (целлюлозы, нуклеиновых кислот, каучуков), которые легко взаимодействуют между собой, часто приходится ограничиваться их 0,02—0,1 %-ной концентрацией. [c.44]

Сульфиды цинка и кадлшя получают путем осаждения сероводородом и. водных растворов сульфатов. При этом образуются тонко дисперсные порошки. Последние состоят из агломератов, содержащих еще более мелкие частицы. Размер первичных частиц составляет десятки нанометров, а агломератов — единицы и десятки микрометров. Размер частиц исходных сульфидов цинка и кадмия во многом определяет гранулометрический состав порошков люминофоров. Содержание микропримесей в продуктах удовлетворяет люминофорным требованиям (меньше 10 б% тяжелых металлов), но содержание основного вещества значительно меньше 100%. Основные примеси — вода, окись и сульфаты цинка и кадмия. [c.31]

Гото [45] виервые классифицировал иолимеры кремнезема на два типа. Тии А быстро реагирует с молибденовой кислотой и имеет низкую, менее четырех, степень полимеризации. Тии В реагирует с кислотой гораздо медленнее, причем тем медленнее, чем больше молекулярная масса. Такое различие оиределяется, вероятно, размером первичных частиц, и, следовательно, скорость реакции изменяется пропорционально величине удельной поверхности. Другие исследователи различными методами показали, что увеличение степени полимеризации подтверждается понижением скорости реакции с молибденовой кислотой. Они подразделили кремневые кислоты на а-, (3- и у-разновидности. Обычно ос-кремневой кислотой считается такая, которая реагирует с молибденовой кислотой почти полностью менее чем за 5 мин. р-Кремневая кислота реагирует полностью в течение 10— 30 мин и по классификации Баумана [726] представляет собой олигомер или олигокремневую кислоту. К у-кремневой кислоте в тако.м случае относятся высшие иолимеры, которые не реагируют с молибденовой кислотой за указанное время эта разновидность часто упоминается просто как высшие поли.меры . [c.267]

Окура и Гото [194] исследовали структуру активированных золей кремнезема. Измеряя скорости растборения, они определили относительные значения удельной поверхности и, следовательно, относительные размеры первичных частиц. Они также измеряли вязкость, из которой подсчитывали удельный гидродинамический объем. Эта величина представляет собой объем лишенного подвижности геля, отнесенный к 1 г кремнезема и образующийся по мере того, как частицы агрегируют в сетку геля. Было использовано видоизмененное уравнение Эйнштейна [c.401]

Однако для обоих типов золей размер первичных частиц возрастает, что подтверждается понижением скорости, с которой образцы золя растворяют в контрольном кислом раствор фторида. К тому же отмечено, что понижение скорости растворения золя В и рост его частиц продолжают оставаться неиз- [c.402]

С другой стороны, могут быть приготовлены золи -кремнезема, в которых дискретные частицы оказываются довольно пористыми. Обычно такие частицы формируются при комнатной температуре в воде в результате равномерного агрегирования гораздо меньших по размеру первичных частиц диаметром не более 5 нм. Радчевский и Рихтер [67] получили путем гидролиза ЗЮи с последующим старением нейтрализованного раствора пористые частицы диаметром 200 нм. Штобер, Финк и Бон [68] приготовили аналогичные частицы гидролизом этилсиликата в смеси аммиака, воды и спирта. Наиболее детально выполненные исследования проведены на пористых частицах кремнезема, которые приготовлялись растворением измельченного кремния в воде. Балтис [69] обнаружил, что тонкоизмель-ченный порошок кремния, промытый разбавленным раствором НР для удаления оксидной пленки, вступает в реакцию с водой с выделением водорода в присутствии катализатора — органического основания. Это позволяет получать прозрачные разбавленные золи с диаметром частиц 8—15 нм, которые можно [c.443]

НОЙ атмосфере, происходит конденсация диоксида кремния в чрезвычайно тонкодисперсной форме. Окислению может подвергаться этилсиликат образующиеся пары S1O2 затем конденсируются. В наиболее широко распространенном способе предусматривается сгорание тетрахлорида кремния в смеси с природным газом, при этом выделяются хлористый водород н пары диоксида кремния, которые конденсируются в виде очень рыхлого, занимающего большой объем, порошка. При контролировании условий сжигания примерно так, как это делается при получении углеродной сажи, можно приготовлять вещества с различными размерами первичных частиц и разными степенями коалесценции частиц. В другом способе предусматривается испарение кремнезема в электрической дуге с конденсацией образующихся паров. Порошки такого типа рассматриваются здесь только по той причине, что из некоторых их разновидностей могут приготовляться коллоидные дисперсии. Соответствующие способы получения и свойства формируемых на основании этих способов порошков кремнезема будут рассматриваться в гл. 5. [c.456]

Согласно данным Спенсера, Смита и Космана [121], можно приготовить чрезвычайно тонкодисперсный кремнезем, состоящий из частиц с размером всего лишь 25—50 А и имеющий удельную поверхность, достигающую 1000 м /г. Такой кремнезем получается обработкой влажной углеродной сажи диметил-дпхлорсиланом с последующим выжиганием органического вещества на воздухе при 500°С. Образующийся в количестве 4 % от исходной массы углеродной сажи кремнезем представлял собой опалесцирующий порошок в форме небольших сферических крупинок около 1 мм в диаметре, т. е. примерно того же самого размера, что н гранулы углеродной сажи. Удельная поверхность такого кремнезема была 1094 м7г, что указывает на размер первичных частиц 2,5 нм. Подобное вещество легко диспергирует в воде с фор.мированием частиц в виде цепочек длиной до 20 мкм. Это дает возможность предполагать, что частицы были частично гидрофобными. [c.457]

Использование этого метода для определения размеров первичных частиц кремнезема было рассмотрено в гл. 4. В выполненных сравнительно давно исследованиях Шулла, Элкина и Росса [115] были составлены данные по дифракции с другими структурными характеристиками силикагеля. Кроме того, Ба-стик и Файвр [116] нашли, что размеры мицеллярной поверхности силикагелей, подсчитанные из данных по дифракции, коррелировали со значениями удельных поверхностей, измерен- [c.653]

Полная библиография по вышеприведенным методам вплоть до 1950 г. собрана в справочном руководстве [120]. Для исследовательских целей простейшим доступным методом обычно является влажное или сухое просеивание. Однако Ван ден Хул и Ликлема [121] рассмотрели важный вопрос о взаимозависимости размеров первичных частиц и размеров агрегатов, а также исследовали различные методы, особенно отрицательную адсорбцию. Этот метод может оказаться практичным для кремнеземных гелей, имеющих определенные размеры пор. [c.655]

Патрик и Мак-Гавак [209] исследовали силикагели с точки зрения их важного практического применения в качестве адсорбентов. Прочно связанные силикагели, которые можно было нагревать до красного каления без разрушения или потери адсорбционной способности, производились посредством смешивания довольно крепких растворов, содержащих силикат натрия с отношением 5102 Ыа20 3,3 1 и избыточное количество соляной кислоты, что позволяло формировать гель, который затем промывали и медленно высушивали. За период с 1920 по 1950 г., как указывал в своей монографии Вайл [199], было разработано большое число способов подкисления и гелеобразования растворов, получаемых из растворимых силикатов, повышения механической прочности силикагелей, снижения усадки и увеличения их пористости. Процесс медленного высушивания является сушественным для предотвращения раздробления кусочков геля, возникающего из-за более сильной усадки наружных слоев в таком материале. Высокая концентрация кремнезема (вплоть до 15 г на 100 мл) в застудневающих растворах дает возможность получать плотные и механически прочные силикагели. Волф и Бейер [210] в своем обзоре рассмотрели взаимосвязь между условиями приготовления силикагеля из кислоты и силиката и свойствами конечного продукта. Основное положение заключается в том, что при промывании горячей водой увеличивается размер первичных частиц и понижается удельная поверхность. Выдерживание при pH >7 приводит к аналогичному эффекту. Если вода в гидрогеле замещается органической жидкостью, имеющей более низкое поверхностное натяжение, то формируемый силикагель будет давать меньшую усадку при высушивании, сохраняя большие по размеру поры. [c.700]

Обычно при промышленном производстве наиболее часто используются кислоты Н2504, НС и СОг в указанной последовательности с точки зрения масштабов их применения. Для того чтобы получить наиболее твердые и прочные силикагели, гель, как правило, формируют при низких значениях pH и при комнатной или даже более низкой температуре. Это позволяет сохранить очень малый размер первичных частиц, что способствует увеличению пористости и распределения частиц по размерам. В результате последующих обработок силикагель приобретает прочность. [c.700]

Н-групп/м2 Следует упомянуть несколько подобных исследований. Авторы работы [234] измерили размер частиц в золях, полученных из силиката натрия с отношением 5102 МагОз 3,22 1 в процессе гелеобразования при pH 3,25 3,53 и 4,05. Начальный размер частиц, измеренный методом рассеяния света, составлял 10—20 А по мере того, как шел наблюдаемый визуально процесс гелеобразования, эти частицы вырастали до 40—50 А, а затем формировались агрегаты размером вплоть до 1200 А. Гартнер и Грис-бах [235] приготовили аналогичные золи при pH 3— 6 и показали, что средний радиус пор получаемых силикагелей менялся постепенно от 10 до 70 А с постепенным понижением удельной поверхности. Это снова подтверждает, что чем выше значение pH, тем большим получается размер первичных частиц. [c.711]

Оккерс и де Бур [236] выполнили более тщательное исследование на основе их прежних, давно полученных результатов. Они подтвердили, что значение pH влияет главным образом на размер частиц, который устанавливается еще до того, как начинает формироваться гель. Концентрация кремнезема — лишь вторичный фактор, поскольку после того, как гель испытывает усадку в процессе высушивания, удельная поверхность и размер пор силикагеля определяются размером первичных частиц, плотность упаковки которых приблизительно одна и та же независимо от концентрации. Согласно их наблюдениям (см. рис. 5.17), размер частиц быстро возрастал в области pH 4—8, что подтверждается заметным спадом величины удельной поверхности, начиная от 800 м /г (при диаметре частиц 3—4 нм) и до 200 м /г (при диаметре 14 нм). Когда размер частиц составляет меньше 5 нм, то силы, вызывающие усадку и действующие в процессе высушивания в порах очень малого диаметра, могут спрессовывать такие частицы в произвольную, плотную упаковку (5102 занимает 60 % от объема, т. е. пористость равна 0,3 см г). [c.711]

Чертов, ДжадМбаева и Неймарк [332] проводили автоклавную обработку гидрогеля кремневой кислоты при низком значении pH и 90—215°С в течение 2—400 ч. В результате были получены силикагели, которые испытывали меньшую усадку при высушивании. Силикагели имели удельную поверхность в области 421—48 м /г и объе.м пор 0,76—1,96 см /г. После обработки отмечалось увеличение размеров первичных частиц, образующих структуру силикагеля, а также увеличение диаметров пор. [c.746]

Седиментационная устойчивость определяется, в основном, вязкостью дисперсионной среды и размерами первичных частиц дисперсной фазы в условиях их афегативной устойчивости. Изучение влияние вязкости среды на скорость оседания частиц показало количественную зависимость между вязкостью среды и константой скорости оседания частиц. [c.429]

Было установлено, что размер,первичных частиц для гидроксидов и малорастворшсых солей, образующихся при различных пересыщениях, приблизятельно одинаков и составляет 4,0 1,0 нм. Этот размер определяет максимальную поверхность продукта, достигаемую в том случае, если при последующих стадиях приготовления не произойдет укрупнения первичных частиц. [c.659]

Влияя на прочность обоих видов связей на стадиях застудневания, синерезиса и промывки гидрогеля, можно управлять размерами первичных частиц и мицеллярных цепей и, следовательно, структурой ксерогеля. Так, любой фактор, вызывающий разрыв водородных связей между мицеллами (пептизация интермицеллярных связей), приводит к образованию коротких мице.,1лярных цепей. В результате они ориентируются в более плотную упаковку и получается мелкопористый силикагель. В том же направлении влияет пептизация интрамицеллярных связей, приводя к уменьшению размеров частиц. [c.24]

Шапиро и Кольтгофф [94] пришли к аналогичному выводу на основе изучения термического старения ксероге- лей, а Элкин, Шулл и Росс [95] — исследуя свежеприготовленный силикагель с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Последние из указанных авторов определили, что размеры первичных частиц этого геля составляют 30—60 А. Частицы такого же диаметра были найдены Планком и Дрейком [46] из величины удельной поверхности силикагеля. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология