Поры в частицах силикагелей

Рис. 12.14. Зависимость Я и (разделительной способности колонны) от среднего диаметра пор 1 силикагелей (размер частиц 50—60 мкм).

Поры представляют собой пустоты и зазоры между частицами. Таким образом форма пор в силикагеле сложнее, чем капиллярная. Размеры и форма пор зависят от размеров и плот1к сти упаковки сферических частиц, поперхиость которых составляет внутреннюю поверхность пор. КорпускулярЕюе строение характерно также и для другого типа высушенных гелей — алюмогелей [1]. [c.151]

Нижняя часть первого слоя катализатора всегда нагрета до высоких температур. Но сильный разогрев может происходить и в других зонах, если концентрация SO2 на входе была неправильно отрегулирована во время пуска [139]. Оказывается, что при высоких температурах мелкие частицы силикагеля растворяются в расплаве. В результате увеличивается толщина пленки расплава, которая может частично блокировать поры. Роль диоксида кремния до конца не выяснена. По имеющимся данным, он взаимодействует с соединениями ванадия, которые в свою очередь способны реагировать с сульфатами или пиросульфатами калия с образованием сульфованадатов калия [80, 140]. [c.265]

Количество групп как силанольных, так и силоксановых на единицу массы силикагеля зависит от ряда факторов. Так, чем больше удельная поверхность силикагеля (она меняется в пределах от 1000 до 15 м /г), тем больше групп обоих типов находится на сорбенте в колонке и, следовательно, сильнее удерживание взаимодействующих с ними веществ. Далее, в процессе получения силикагеля он подвергается сушке, от длительности и условий которой зависит соотношение силоксановых и силанольных групп. При сушке геля поликремневой кислоты — исходного продукта для силикагеля — сначала идет поликонденсация с выделением воды и образованием жесткого скелета силикагеля. При нагревании до 200°С вся физически сорбированная вода удаляется, а поверхность остается полностью гидроксилированной, т. е. количество силанольных групп будет максимальным, а силоксановых — минимальным. Если продолжить нагревание, силанольные группы начнут отщеплять воду с образованием силоксановых групп этот процесс заканчивается примерно при 1000°С. Дальнейшее нагревание приводит к спеканию частиц силикагеля с уменьшением как объема пор, так и размера частиц, а затем и к плавлению с образованием кварца. [c.89]

Другие дополнительные примеры не оставляют никакого сомнения в том, что при нагревании силикагелей в водяных парах при температуре менее 700°С форма и размер частиц силикагеля, или гранул, остаются неизменными, тогда как внутренняя структура подвергается сильному огрублению, сопровождаемому значительным понижением удельной поверхности и расширением пор, хотя объем пор при этом не изменяется. [c.745]

Силикагель по своей химической природе является гидратированным аморфным кремнеземом с общей формулой 8Ю2 иНгО. Промышленные силикагели выпускают с широкой гаммой размеров пор, частиц, удельной поверхности и т. д. Существенное влияние на свойства силикагелей оказывают гидроксильные группы, покрывающие его поверхность и связанные с атомами кремния. [c.42]

Понятно, что в случае пропитки окиси кремния золем гидроокиси алюминия размеры частиц окиси алюминия должны быть еще больше ограничены, так как они не могут превышать размеров пор сырого силикагеля. [c.387]

Нужно отметить, что гель может быть разрушен с образованием очень тонкого порошка. Визуально и даже при помощи оптического микроскопа невозможно отличить частицы силикагеля от твердых частиц кремнезема, так как поры в геле слишком малы, чтобы быть видными. Следовательно, многие порошки могут иметь адсорбционную характеристику геля. [c.127]

Однако силикагель и алюмогель со временем загрязняются проникающими в поры частицами масла, смол, парафина и другими примесями, и это нередко препятствует восстановлению их поглощательной способности. [c.206]

Следует отметить, что восстановлению поглощающей способности силикагеля и алюмогеля нередко препятствует то, что они, находясь в потоке жидкого рабочего тела, загрязняются проникающими в поры частицами масла, смол, парафина и других примесей рабочего тела и масла эти загрязнения практически не удается удалить при промывке адсорбента. [c.359]

Силикагель. Менее однозначные результаты получены при исследовании влияния размера исходных частиц силикагеля. Так, Б работе [42] найдено, что при склеивании силикагеля ШСМ с размером частиц 3—7 мкм общий объем пор изменяется от 0,4 до 0,46 см см а преобладающий радиус пор возрастает от примерно [c.304]

До загрузки надо проверить влажность и насыпную массу адсорбента. Кроме этого, силикагель необходимо просеять через сито с диаметром отверстий 2,5—3 мм для удаления мелких частиц и после этого просушить. Для сушки силикагель насыпают на противни слоем толщиной 50—70 мм. Противни помещают в печь, имеющую температуру 180—220° С, и выдерживают в ней до тех пор пока насыпная масса адсорбента не будет постоянной. [c.111]

Рассмотрение экспериментальных данных позволяет заключить, что диаметр пор в подложках, при котором возможно образование динамических мембран, может доходить до нескольких микрометров. В случае, если имеются приемлемые подложки с более крупными порами, предлагается использовать метод забивки пор [105]. Он заключается в про-давливании через подложки диаметром пор 5—50 мкм разбавленной суспензии, содержащей частицы произвольной формы размером 0,01 — 100 мкм из любого материала, инертного к раствору (диатомитовые земли, перлит, асбестовые и (целлюлозные волокна, силикагель, графит и т. п.). В результате на подложке образуется слой частиц, который сам не обладает селективным действием, но представляет хорошую основу для последующего образования динамических мембран. [c.89]

Гранулы (зерна) первой группы являются вторичными образова-ниями ( вторичными структурами), представляющими собой системы корпускулярного строения, в которых поры образованы промежутками между первичными мелкими частицами различной формы ( первичными структурами). К этой группе относятся ксерогели (стекловидные силикагель, алюмогель и другие гели), керамика, в том числе корундовая и др. Следует отметить, что ксерогели имеют-глобулярное строение, т. е. получаются в результате агломерации [c.174]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [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]

Адсорбенты. Осн адсорбент-кремнезем (силикагель), гидроксилированный или химически модифицированный, используют также А12О3, углеродные адсорбенты, полимеры, содержащие ионогенные, комплексообразующие группы или гр>ппы, способные к специфич взаимод с биологически активными в-вами Размер частиц силикагеля в аналит колонках 3-10 мкм, в препаративных-20-70 мкм Малый размер частиц увеличивает скорость массообмена и повышает эффективность колонки Совр аналит колонки длиной 10-25 см, заполненные силикагелем с размером частиц 5 мкм, позволяют разделить сложные смеси из 20-30 компонентов При уменьшении размера частиц до 3-5 мкм возрастает эффективность колонки, но и растет ее сопротивление и для достижения скорости потока элюента 0,5-2,0 мл/мин требуется давление (1-3) 10 Па Силикагель выдерживает такой перепад давления, гранулы же полимерных сорбентов более эластичны и деформируются В последнее время разработаны механически прочные густосетчатые полимерные сорбенты макропористой структуры, приближающиеся по своей эффективности к силикагелям Форма частиц сорбента размером 10 мкм и выше не оказывает большого влияния на эффективность колонки, однако предпочитают сферич сорбенты, к-рые дают более проницаемую упаковку Внутр структура частицы силикагеля представляет собой систему сообщающихся каналов Для Ж х используют сорбенты с диаметром пор 6-25 нм и уд пов-стью 600-100 м г [c.153]

В капиллярах, загруженных стеклянными шариками или частицами силикагеля, ЭОП не должен зависеть от диаметра частиц, и направление потока в загруженном капилляре должно быть таким же, как и в пустом. При этом нет необходимости в применении очень маленьких частиц (с диаметром около 1 мкм или даже меньше) или длинных колонок, как при хроматографических методах. Поэтому метод ЭХ вызывает все возрастающий интерес, так как он сочетает селективность ВЭЖХ с высокой разделительной способностью КЭ. Благодаря применению непористых частиц можно исключить влияние диффузии в поры на уширение полос или пиков. [c.10]

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]

Вулф [262] запатентовал условия, при которых более предпочтительно получается хлопьевидный силикагель. В работе [263] описано воздействие температуры замораживания на получаемый объем пор. Бутчер и Симпсои [264] запатентовали способ высушивания замораживанием кремневой кислоты, получаемой ионным обменом, после ее стабилизирования гидроксидом аммония. Более высокое значение pH, вероятно, способствовало росту частиц перед процессом гелеобразования, так что удельная поверхность частиц силикагеля диаметром около 60 А составляла 450 м /т, а диаметр пор 70 А. [c.725]

Был предложен осушенный растворитель, в частности для дегидратации сферических частиц силикагеля или гращ/л. Си и Бейли [302] получали катализатор в виде прочных шариков посредством застудневания капелек золя в несмешивающейся жидкой среде с последующим промыванием геля органическими жидкостями. (спиртами), чтобы извлечь воду перед высушиванием. Неймарк и Шейнфайн [303] показали, что использование уксусной кислоты и спиртов играет важную роль для понижения поверхностного натяжения и смачивания поверхности пор. [c.738]

Поверхностные группы порошков ненористых кремнеземов располагаются на внешней искривленной стороне частицы. Для частиц, имеющих диаметр больше 200 А, кривизна поверхности уже мало влияет на расстояние между гидроксильными группами. Однако возможно, что гидроксильные группы, находящиеся внутри очень узких пор в силикагелях, вследствие искривления поверхности могут быть благоприятно расположены для образования водородной связи. [c.292]

Разработанная в семидесятых годах теория сложных явлений массбпереноса в хроматографических потоках способствовала созданию совершенных колонок. В это же время хроматографисты начали использовать в качестве неподвижных фаз малые частицы силикагеля (диаметр 3—10 мкм) с контролируемой пористостью. Успехи, достигнутые в синтезе силикагелей, позволили получать частицы нужного размера с определенным диаметром пор и нужным распределением пор по размерам. Эффективность в 10 ООО теоретических тарелок для колонки длиной в 15 см стала благодаря этому в настоящее время обычной. [c.241]

Известные способы получения пористых адсорбентов можно разделить на четыре группы [227, 228] 1) активирование гру-бодисперсиых материалов воздействием химически агрессивных сред, например получение активных углей действием газов-окис-лителей на кокс или пропиткой органического материала некоторыми солями с последующей их химической обработкой 2) коллоидно-химическое выращивание частиц золей с последующим получением из них гелей с рыхлой упаковкой (при высу шиваиии таких гелей образуется структура с боЛьЩим числом пор-зазоров между частицами силикагели, алюмосиликагели и др.) 3) синтез пористых кристаллов — цеолитов, обладающих свойствами молекулярных сит (размеры каналов в таких кристаллах составляют 0,4—1,0 нм) 4) термическое разложение карбонатов, гидроксидов, оксалатов, некоторых полимеров при умеренных, во избежание спекания, температурах (получение активных оксидов, некоторых пористых активных углей, губчатых металлов). Как видно, получение адсорбентов является весьма сложной задачей, для решения которой необходимы значительные энергетические ресурсы, использование дорогостоящих химических реактивов, сложной аппаратуры и больших затрат времеии. [c.154]

Тонкопористые силикагели состоят из небольших частиц с плотной упаковкой, а крупнопористые — из частиц больших размеров с более рыхлой упаковкой. Полости между шаровидными частицами (глобулами) образуют пористую структуру силикагеля. Средний радикс пор мелкопористых силикагелей составляет 10—20 А, а крупнопористых — 50—100 А и более. Общий удельный объем пористости колеблется в достаточно широких пределах — от 0,21 до 4,00 см г, а удельная поверхность некоторых силикагелей, достигает 650—800 м /г. Особо тонкопористые силикагели, радиус пор которых соизмерим с размерами адсорбируемых молекул, проявляют свойства адсорбентов первого структурного типа. [c.26]

Поглотительная способность адсорбентов по мере поглош,ения влаги уменьшается, и это вынуждает периодически регенериро-вйть их сушкой. Для этой цели через осушитель, отсоединенный 0J системы, в течение 3—4 ч пропускают сухой нагретый воздух. Если осушитель имеет открывающуюся крышку, то целесообразнее высыпанный силикагель прокалить в печи при температуре выше 200° С. Просушенный поглотитель необходимо предохранить от поглощения влаги из воздуха, а поэтому его надо в горячем состоянии вновь засыпать в осушитель и закрыть. Восстановлению поглощающей способности силикагеля нередко препятствует то, чтр он, находясь в потоке жидкого хладагента, загрязняется проникающими в Поры частицами масла, смол, парафина и других примесей рабочего тела и масла эти загрязнения практически не удается удалить при промывке адсорбента. [c.252]

Иногда вместо дробления готового продукта мелкие капли исходного коллоидного раствора ЗЮг пропускают сквозь жидкий слой горячего масла. После коагуля ции, промывки и сушки получается силикагель в виде твердых шариков. Силикагель не набухает в воде и органических жидкостях. Он обладает пористой структурой, так как состоит из агрегатов шарообразных коллоидных частиц. В зависимости от величины пор различают силикагель мелкопористый и крупнопористый. [c.21]

При прокаливании обычных силикагелей при достаточно высоких температурах (700—950° С в зависимости от размеров пор) скелет силикагеля спекается, так что объем пор резко уменьшается [27, 39—41]. При воздействии же на силикагель водяного пара при высоких температурах (около 700—800° С) [21, 23, 24, 40, 41] и особенно при гидротермальной обработке силикагеля в автоклаве [25, 42, 43] объем пор меняется сначала незначительно, а удельная поверхность резко сокращается. Это происходит за счет исчезновения мелких глобул кремнезема и сильного роста крупных глобул [21, 23—25]. В результате этого обработка горячим паром и гидротермальная обработка в автоклаве ведут к резкому. расширению пор [15, 25, 40—43]. Таким путем можно легко снизить удельную поверхность силикагеля до 50— 25 м г и ниже при расширении пор до тысяч ангстрем [25, 41, 43]. На электронных микрофотографиях подтененных угольных реплик с исходного силикагеля и с таких макропористых силикагелей (рис. 28, а и б) отчетливо видны увеличивающиеся в размерах крупные частицы гидратированного кремнезема, состоящие из сросшихся глобул [25]. При дальнейшем повышении температуры и давления пара в автоклаве происходит изменение корпускулярной структуры в губчатую (рис. 28, виг). Далее пористость геля постепенно исчезает, в его массе появляются сферолиты (рис. 28, д) с характерной кристаллической структурой (рис. 28, е). [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология