Ксерогель также Г ель

Силикагели. Силикагель (ксерогель кремниевой кислоты с хорошо развитой пористой структурой) используется для осушки воздуха и промышленных газов, осушки различных жидкостей, рекуперации паров органических веществ, очистки масел, удаления из нефти смолистых веществ. Применяется в хроматографии, а также как носитель и катализатор для реакций полимеризации, конденсации, окисления и восстановления органических веществ, для разделения радиоактивных изотопов, очистки промышленных сточных вод от ионов различных металлов [29]. Производится промышленностью в виде зерен и шариков в зависимости от пористой структуры может быть двух сортов мелкопористый и крупнопористый. В свою очередь каждый сорт по размерам зерен имеет несколько марок [c.387]

В развитии науки об адсорбции можно выделить два основных этапа. К начальному этапу относится накопление и эмпирическая обработка экспериментальных данных, полученных на адсорбентах с неопределенным химическим составом поверхности и неоднородной пористостью, таких как активированные угли, получавшиеся из природных органических материалов, и многие ксерогели. На этом начальном этапе экспериментальные данные обрабатывались с помощью различных эмпирических уравнений изотермы адсорбции (от уравнения Фрейндлиха [107] до уравнения Дубинина и сотр. [108—110]). Эмпирическое описание экспериментальных данных оставляет однако неясным вопрос о физическом смысле констант, входящих в эти уравнения [6]. Остаются неясными также и вопросы о том, применимы ли эти уравнения только к адсорбции в микропорах или и к адсорбции на поверхностях макропористых и непористых [96, 111, 112] адсорбентов, а также вопросы об интервале заполнений, для описания которых эти уравнения оказываются пригодными или непригодными. Чисто эмпирические уравнения не отвечают на вопросы, связанные с природой адсорбции. Остается неясным, почему один адсорбент адсорбирует одно вещество сильнее, чем другое, а другой адсорбент, наоборот, адсорбирует это вещество слабее, чем другой Как это связано качественно и количественно с химией поверхности и структурой остова адсорбента и со строением молекул адсорбата Почему в одних случаях изотермы имеют, а в других не имеют точки перегиба или разрывы На такие вопросы может дать ответ только молекулярная теория адсорбции. [c.31]

Помимо увеличения массы набухающего ксерогеля, также происходит и резкое увеличение его объема. Это легко может быть продемонстрировано на набухании каучука, желатина, сухого агар-агара и др. [c.204]

Для получения соответствующих ПАН-волокон и для исследования процессов структурообразования, происходящих на различных этапах их формования, при выполнении данной работы была сконструирована и изготовлена лабораторная установка, позволяющая в щироких пределах изменять условия реализации этих этапов. С помощью комплекса физических методов для системы ПАН-диметилацетамид различного состава получены следующие результаты установлены временные характеристики процесса гелеобразования исследуемой системе показано влияние условий перехода раствор-гель-ксерогель-ориентированное волокно на структуру и форму получающихся волокон, а также на их механические свойства. Оказалось, что исследованные волокна характеризуются более высокими значениями прочности и модуля упругости, чем волокна, приготовленные из того же полимера по обычной технологии. [c.76]

Набуханию подвержены также высушенные гели — ксерогели. Поглощение дисперсионной среды ксерогелями связано с капиллярным всасыванием и растяжением элементов пространственного каркаса и постепенным их заполнением средой. Лио-фобные ксерогели, имеющие прочные узлы сцепления структурных элементов, набухают незначительно, в отличие от лиофильных — студней, активно вступающих во взаимодействие с растворителем. [c.29]

Эластичные гели обратимы, т. е. при изменении условий легко могут переходить в растворы и, наоборот, из растворов в гели, а при переходе последних в ксерогели все же сохраняют эластичность, что также является одним из характерных свойств этой группы гелей так, например, пластинки клея, листы желатина, агар-агара и др. [c.232]

К этому же периоду относится работа Борескова, Киселева с сотрудниками [47], изучавших влияние на структуру ксерогеля степени созревания геля и пропитки его растворами аммиака и соляной кислоты. В отличие от прежних исследователей они применили более совершенные способы определения пористости. Комплекс различных адсорбционных методик дал им возможность не только более точно определить суммарную пористость, но также дифференцировать общий объем пор по размерам эффективных радиусов. Боресков с сотрудниками установили, что студни, не претерпевшие синерезиса, образуют более тонкую структуру, чем вполне созревшие. Кроме того, было показано, что пропитка гидрогеля электролитами приводит к увеличению как общего объема пор, так и их размеров, причем этот эффект усиливается в случае аммиака. [c.16]

В работе Высоцкого и др. [1681 указывалось, что чем сильнее молекулы органических веществ связаны с частицами кремнекислоты (сольватирующее действие), тем меньше эти частицы агрегируются в процессе созревания гелей и формирования их структуры и тем большей удельной поверхностью обладают соответствующие ксерогели. При этом подчеркивалось, что влияние органических веществ на пористую структуру ксерогеля не ограничивается структурообразующим действием на стадии геля, а оказывает также влияние на величину капиллярных сил (через смачиваемость скелета геля) при сушке. [c.82]

Авторы [243] также исследовали влияние способа приготовления бидисперсных силикагелей на их прочностные свойства. Они установили, что прочность адсорбентов зависит от размеров твердых частиц, их содержания в пасте, влажности последней и интенсивности смешения. Образование прочной структуры Дзисько объясняет возникновением в процессе сушки силоксановых связей между близко расположенными гидроксильными группами геля н твердого силикагеля (ксерогеля). [c.106]

Изотермы IV типа наблюдаются достаточно часто, особенно при адсорбции на таких ксерогелях, как кремнезем и окись железа. Анализ изотерм IV типа обычно позволяет, если отсутствует микропористость (см. гл. 4), достаточно точно определить значение удельной поверхности твердого тела, а также сделать предварительные заключения относительно распределения пор по размерам. [c.144]

Активные угли, полученные активированием менее однородных органических материалов — антрацитов и тощих углей, а также мелкопористые ксерогели, например силикагели, имеют более сложные микропористые структуры, которые могут быть сведены к наличию в адсорбенте двух микропористых структур, отличающихся по размерам преобладающих пор [12, 57, 58]. Их параметрами служат константы Wf,l, В и В двухчленного уравнения адсорбции теории объемного заполнения микропор. По данным малоуглового рентгеновского метода, для микропор активных углей первой структуры эффективные радиусы микропор колеблются от 5,5 до 7 А, а для второй — от 10 до 14 А [10]. Заметим, что как мелкие, так и более крупные микропоры объемно заполняются при адсорбции паров до начала капиллярной конденсации в переходных порах. Для мелкопористых силикагелей с размерами глобул 50—85 А характерно распределение числа глобул по координационным числам, которые только в усредненном виде выражаются обычно оцениваемым одним координационным числом. Легко показать оценочным расчетом, что в местах случайных плотных упаковок глобул с локальными координационными числами 8 и большими, образуются промежутки между контактирующими глобулами с размерами, типичными для микропор. Другими словами, часть общего сорбционного объема ксерогелей может принадлежать микропорам. [c.267]

Появление структуры того или иного типа зависит от условий получения пористых тел. Очевидно, например, что глобулярное строение ксерогелей определяется агрегированием первичных шаровидных частиц, находившихся в исходных коллоидных растворах. Более разнообразны и, пожалуй, менее изучены пути возникновения пористых тел с губчатой структурой представления о механизме ее образования для некоторых типов пористых тел будут изложены ниже. Следует также отметить, что весьма широко распространенные адсорбционные характеристики не могут сами по себе дать ответа на вопрос, каким типом структуры обладает данное пористое тело. Решение этого вопроса (конечно, в известной области величин элементов структуры) остается за электронной микроскопией. [c.239]

Планк и Дрейк [20] показали, что разбавленной HG1 можно почти полностью экстрагировать алюминий из гидрогелей, содержащих 7—10% окиси алюминия, приготовленных быстрым смешением растворов подкисленной соли алюминия с растворами силиката натрия в течение 2—3 ч при 16° С. Подобная экстракция после сушки геля при 177° С также приводит к почти полному удалению алюминия. Однако после прокаливания нри 700° С экстрагируется только незначительное количество алюминия. Отсюда можно сделать вывод, что алюминий концентрируется вблизи новерхности первичных частиц гидрогелей и частично дегидратированных ксерогелей. Другое объяснение состоит в том, что, пока полностью не закончена внутренняя дегидратация, очень малые первичные частицы, составляющие гель, достаточно проницаемы для ионов водорода и алюминия. [c.59]

Чрезвычайно распространено применение кремневой кислоты в виде силикатов. Основой фарфоровой промышленности является водный силикат алюминия, встречающийся в природе в виде каолина. В стекольном произеодстве используется свойство многих расплавленных силикатов затвердевать в виде стекла . Затвердевание цемента и изготовляемого из него строительного раствора основано главным образом на образовании силикатов. Силикатами являются и применяемые для смягчения воды пермутиты, а также широко распространенная ультрамариновая краска. Некоторые природные глиноподобные ксерогели алюмосиликатов в связи с их избирательной адсорбционной способностью служат в качестве так называемых отбеливающих земель (для обесцвечивания минеральных, растительных и животных масел и жиров). Широкое техническое приме- [c.539]

Аморфные катализаторы со структурой ксерогелей получают в результате следующих операций 1) образование золя 2) застудневание и созревание геля 3) промывка 4) сушка и прокаливание. При этом каждая стадия влияет на формирование структуры готового катализатора [87—89]. Так, поверхность контактов на силикатной основе зависит от концентрации и pH золя 5102. При увеличении pH от 1 до 7—8 поверхность образцов, осажденных при определенном pH и 20 °С, уменьшается от 900 до 30—40 м /г (рис. 32) [88]. На размер поверхности существенно влияет также pH про- [c.84]

III тип —однородною н ко пористые адсорбен-т ы. Сюда относят тонкопористые ксерогели, тонкопористые стекла, активные угли, а также пористые кристаллы, в том числе цеолиты типа А и X. Эти последние ведут себя как молекулярные сита. [c.109]

Хрупкие гели в отличие от эластичных не набухают вследствие ультрапористости (диаметр пор от 20 до 50 А) они легко впитывают смачивающие их жидкости, но это не сопровождается заметным увеличением объема ксерогеля они также необратимы, так как не обладают свойством переходить из ксерогеля в гель или золь. [c.200]

Подбирая соответствующие концентрации взаимодействующих растворов жидкого стекла и соляной кислоты, Хармадарьян н Копелевич получили гели в кислой, нейтральной и щелочной средах. Р1зучениестатической активности этих силикагелей по бензолу показало, что последняя увеличивается от кислого к щелочному образцу. Ими также было установлено существенное изменение адсорбционных свойств силикагелей под влиянием различных условий промывания гелей. Применение в качестве промывной жидкости разбавленных (0,2%) растворов соляной кислоты и аммиака позволило сделать вывод об избирательном характере такого рода активации. Так, при обработке нейтральных гелей указанными активируюшими растворами суммарная адсорбционная емкость ксерогелей не менялась. Промывание кислых гелей аммиаком увеличивало емкость вдвое, что объяснялось пептизацией кремневой кислоты. По-разному сказывалась на адсорбционной активности гелей, полученных в разных условиях, последовательность промывки и сушки [34, 381. Промывание кислого геля, после предварительного просушивания, приводило к повышению поглотительной способности ксерогеля. Противоположный этому эффект наблюдался в случае щелочного геля. [c.12]

В табл. 19 приведены структурные характеристики силикагелей, полученных заменой воды в гидрогеле на органическую жидкость при помощи / истилляционного метода, а на рис. 22 — изотермы адсорбции паров метило Вого спирта на некоторых из этих образцов. Из данных таблицы видно, что замена воды на органическую жидкость приводит к значительному увеличению общего объема и радиуса пор ксерогеля. При этом также несколько возрастает и удельная поверхность образцов. [c.73]

Обстоятельные исследования гидротермальной обработки гидрогеля кремневой кислоты [75—78] показали, что изменение структурных характеристик гидрогеля в результате гидротермального старения — уменьшения удельной поверхности, увеличения размера глобул и увеличения диаметра пор — происходит за счет растворения и деконденсации скелета гидрогеля. Этот процесс ведет к деполимеризации структуры гидрогеля, что вызывает даже переход геля в золь. Важная роль растворения и деполимеризации гидрогеля подтверждается и тем, что скорость растворения кремнезема и его растворимость очень зависят от температуры [79]. Срастание между собой отдельных кусочков геля при гидротермальной обработке гидрогеля [75], по мнению [80], также свидетельствует о растворении кремнезема, последующем переносе и осаждении низкомолекулярных кремневых кислот. Об этом говорит и установленное исследователями [75] отсутствие влияния давления на гидротермальное старение гидрогелей, что вообще характерно для растворения твердых тел. На основе большого экспериментального материала авторы [75] показали, что изменение структурно-адсорбционных характеристик ксерогелей, гидрогели которых подвергались гидротермальной обработке, происходит резче и процессы идут глубже в щелочной среде, чем в кислой. Этот факт авторы объясняют тем, что в кислых средах скорость растворения кремнезема замедляется, а в щелочных — ускоряется [81], и тем самым подчеркивают важную роль химического процесса растворения гидрогеля и реконденсации. [c.12]

К однородно-крупнопористому структурному типу относятся адсорбенты, применяемые в газовой хроматографии, некоторые катализаторы органического синтеза с удельной поверхностью порядка нескольких квадратных метров на 1 г, широкопористые ксерогели, крупнопористые стекла, а также материалы, полученные путем спрессовывания непористык частиц размером более 100 А. На изотерме сорбции для адсорбентов данного структурного типа, как видно из рис. 84, б, после медленного подъема, охватывающего достаточно большую область относительных давлений, наблюдается крутой взлет, обусловленный капиллярной конденсацией в равновеликих или близких по размеру порах. [c.213]

Полученный таким путем ксерогель умеренно набухает в х. 1ороформе и бензоле и вполне пригоден для фракционирования, например, олигомеров стирола. Полимеризацию можно также проводить в суспензии при этом образуются сферические гранулы. Гель с низким содержанием бифункционального мономера (менее 0,25 мол.%) неудобен в обращении, поэтому приведенная выше методика непригодна для получения крупнопористых гелей. Такие гели получают полимеризацией концентрированного раствора этиленгликольдиметакрилата в изоамиловом спирте [28], Эти полимеры относительно слабо набухают в бензоле (90—150%), но тем не менее обладают высокой пористостью. Несмотря на отсутствие сферических гранул, они отличаются очень низким сопротивлением току жидкости даже в сверхдлинных колонках (до [c.42]

Решение вопроса о структуре ксерогелей было получено при помощи электронного микроскопа. Первым приближением здесь явилось комплексное исследование золей кремневой кислоты. Александер и Айлер [47, 48] определяли диаметр частиц стабилизированных золей кремневой кислоты тремя различными методами по рассеянию света в самих золях, элек-тропно-микроскопически после нанесения золя на подложку и испарения воды и измерением удельной поверхности высушенных осадков нри помощи низкотемпературной адсорбции азота. Во всех случаях были получены близкие величины диаметров частиц. Это свидетельствовало о том, что частицы исследованных золей были непористы и настолько уплотнены, что существенно не сжимались при высушивании золей. Осадок такого золя со сравнительно крупными частицами показан на фото 29. Эшли и Ипнес[49] при помощи электронного микроскопа наблюдали увеличение размеров частиц золей кремневой кислоты при нагревании золсх в закрытом сосуде. Они также наблюдали ноявление шаровидных частиц в результате диспергирования ранее сформированных гидрогелей. Адсорбционные измерения показали, что и здесь частицы можно было считать непористыми. [c.146]

С целью выяснения процесса формирования структуры скелета ксерогелей Киселев, Лыгин, Неймарк, Слинякова и Чэнь Вэпь-хан [58] провели электронно-микроскопическое исследование золей кремневой кислоты и полученных из них гидрогелей и ксерогелей. Ксерогели были изучены также адсорбционным методом. Для исследования в электронном микроскопе золи препарировались обычным способом путем нанесения канлп раствора на пленку, испарения растворителя и оттенения. Так же приготовлялись препараты гидрогелей после предварительного диспергирования в растворе аммиака, а в отдельных случаях — после дополнительного диспергирования ультразвуком. Ксерогели и некоторые образцы гидрогелей исследовались при помоп] и углеродных реплик. [c.147]

Муравьиная кислота Р 1, 1, 2-Триметокси-этан СО, НгО (I), СОа, Нг (П) азложение с отщепленш 1, 2-Диметоксиэти-лен, ROH Гель Pj, (ксерогель) 300° С, в продуктах только I. Гель F (аэрогель) 300° С [191]. См. также [192, 193] гм спирта или кислоты Ва(ОН)г — 510г 350° С. Выход до 80% [194] [c.363]

Другие методы. В литературе можно найти большое число других методов приготовления алюмосиликатных катализаторов. Некоторые, наиболее отличные друг от друга методы тщательное смешение приготовленных в отдельности и очищенных гидрогеля и гидроокиси алюминия [23] термическое разложение соли алюминия на поверхности ксерогеля окиси кремния [24], гидролиз смесей этйлсиликата с изонронилатом алюминия [25]. Катализаторы готовят также растворением частиц в кислом растворе для получения коллоидных золей, которые остудневают до желаемой стенени при заданных условиях [26]. [c.20]

Нами было установлено, что закономерности влияния pH промывной ишдкости па структуру ксерогеля наблюдаются также для алюмосиликагелей, углесиликагелей и титаносил1гкагелей. В табл. 5 ириведены ири-меры такого влияния. [c.89]

Изменять пористость гелей можно также методом глубокой дегидратации частиц гид-])огеля. Как уже указьЕвалось, под влиянием процесса дегидратации связь между частицами геля увеличивается, растет агрегация частиц в цепочки и гроздья при этом скелет геля упрочняется. После обезвоживания такого геля получаемый ксерогель обладает большим суммарным объемом иор, радиус которых достаточно велик. Этот принцип глубокой дегидратации мицелл был по-лоя ен нами в основу методов получения однороднопористых силикагелей. [c.91]

При адсорбции на твердых телах разной природы проявляются молекулярные и химические взаимодействия во всем их разнообразии от ван-дер-ваальсовых взаимодействий до образования нестойких донорно-акцепторных соединений и прочных ковалентных связей. Исследование этих взаимодействий в случае адсорбции имеет свои преимущества. Во-первых, в отличие от газов и жидких растворов, силовые центры на поверхности адсорбента фиксированы. Во-вторых, в отличие от объема твердого тела, на поверхности можно реализовать невозмущенное состояние отдельных функциональных групп, например гидроксильных. Вместе с тем, поверхностные соединения и адсорбционные комплексы можно изучать с помощью химических и физических методов, дающих богатую информацию о химии поверхности, природе адсорбционного взаимодействия и состоянии адсорбированного вещества. Здесь нашли широкое применение химические, изотопнообменные, дифр актометрические и спектроскопические методы исследования состава и структуры поверхностного слоя твердого тела и поверхностных соединений, спектроскопические и радиоспектроскопические методы изучения состояния адсорбционных комплексов, а также статические и динамические (в частности, хроматографические и калориметрические) методы измерения изотермы адсорбции, теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем. Однако исследованию адсорбции комплексом этих методов долгое время мешала неоднородность состава и структуры самих объектов исследования — традиционно применявшихся адсорбентов (активные угли, силикагели и другие ксерогели). В результате, во-первых, образовался разрыв между молекулярными моделями адсорбции, используемыми в теоретических исследованиях, и экспериментальными данными, получаемыми на адсорбентах, по степени чистоты и неоднородности структуры весьма далеких от теоретических моделей. Благодаря этому молекулярная теория адсорбции не находила экспериментальной базы, и ее развитие задерживалось. Во-вторых, выпускавшийся набор адсорбентов не смог удовлетворить и запросы новой техники. Например, для использования в хроматографии [c.5]

С образуются группы типа 51Н2 (полоса поглощения 2287 м- ). В работах [50, 51] указывается на то, что при обезвоживании гидрогелей, а также при дегидроксилировании поверхности ксерогелей возможно появление свободных радикалов. [c.200]

Сефадексы получают при взаимодействии растворимых декстранов с эпихлор-гидрином, в результате чего полисахаридные цепи [—GH2— 5HjO(OH)3—О—] сшиваются мостиками —СНаСН (0Н)СН2— О—. В набухшем состоянии имеют гелевую структуру, при высушивании образуется ксерогель. Обладают сильно выраженными гидрофильными свойствами. Наличие гидроксильных групп обусловливает небольшую сорбционную способность (0,02—0,04 мг-экв/г). На сефадексах избирательно адсорбируются некоторые липофильные вещества, особенно ароматические и гетероциклические. Гранулированные декстрановые гели устойчивы к действию органических растворителей, растворов щелочей и разбавленных растворов кислот (НС1 до 0,1 н.). Рабочая область pH лежит в пределах от 2 до 10. Сильные минеральные кислоты в концентрации выше 0,1 н. могут вызывать гидролиз поперечно-сшивающих мостиков. Декстрины неустойчивы также к действию окислителей, вызывающих появление в геле карбоксильных групп. Сефадексы подвержены бактериальному действию при длительной работе или хранении во влажном состоянии, поэтому необходимо введение антисептиков 0,02% азида натрия или 0,001% мертиолата или насыщение буферного раствора хлороформом. Термостойкость сефадексов в сухом состоянии составляет 120 °С. Возможна стерилизация их в автоклаве 30 мин при 100—120 °С, но только в нейтральной среде. [c.55]

Исследованы процессы совместного гидролиза тетраэто-ксисилана и ОеСи, термокоагуляции полученных золей и термообработки ксерогелей. Определены условия согидролиза, обеспечивающие получение совместного золя 5102 и ОеОг. Методом ИК-спектроскопии определены граничная концентрация изоморфного вхождения ОеОг в структуру ЗЮг, а также [c.148]