Поликремневая кислота структура

Пористые адсорбенты различаются по своей структуре. Корпускулярные структуры получают путем сращивания частиц а процессе кристаллизации. Типичным представителем является силикагель, по составу представляющий собой также 5102, но получаемый в иных условиях. При взаимодействии силиката натрия или калия (жидкого стекла) с кислотой в водном растворе образуется студень поликремневой кислоты. Из этого студня после удаления воды получают пористые зерна сухого силикагеля. Подобным же путем (нейтрализация) получают пористые алюмо-гели А Оз. [c.166]

В таблице 3.1 приведены значения констант скоростей реакций для кремневых кислот, полученных из известных кристаллических силикатов. Следует подчеркнуть, что эти значения правомерны только в случае использования реактива Функа и Фридриха. Скорость реакции уменьшается быстрее, чем успевает возрасти число силоксановых связей, которые должны гидролизоваться в процессе деполимеризации поликремневой кислоты в мономер. Это, вероятно, связано с тем, что кольцевые структуры более устойчивы по сравнению с цепочечными структурами соответствующих полимеров. [c.272]

Еще одна промежуточная структура в этой области pH была предложена Дальтоном [92] (рис. 3.13, г). В том случае, когда один или два атома кремния будут входить в поликремневую кислоту или располагаться на поверхности частицы кремнезема, следует рассматривать только координационное число 5 (рис. 3.13, д). [c.287]

Упрочнение может быть выполнено тремя обычно применяемыми способами 1) осаждением дополнительного кремнезема на имеющейся структуре силикагеля 2) добавлением активного кремнезема или поликремневой кислоты к золю (частицы золя по размеру превышают 5 нм) в процессе гелеобразования 3) путем термического старения гидрогеля до определенной ограниченной степени для увеличения коалесценции частиц. [c.726]

Херд [34] подвел итог различным теориям, которые выдвигались ранее относительно образования и структуры гелей кремнезема. Эти теории включают эмульсионную теорию, согласно которой кремнезем следует рассматривать как чрезвычайно вязкую жидкую фазу целлюлярную теорию, по которой воду рассматривают как содержащуюся в сплошной фазе кремнезема в виде капелек, и фибриллярную теорию, предполагающую, что кремнезем существует в виде смешанной массы фибрилл с водой в порах. Разновидности фибриллярной теории включают исключающие друг друга точки зрения 1) что структура образуется при коагуляции коллоида 2) что кремневая кислота присутствует в виде тонких кристаллов и 3) что фибриллы образуются большими молекулами поликремневой кислоты. Последнюю точку зрения поддерживает Херд. [c.46]

Вследствие очень большого разнообразия структур геля кремнезема, которые могут быть образованы, вероятна возможность образования гелей в соответствии с одной из этих теорий. Тем не менее, это требует дальнейших исследований. Является ли большая молекула поликремневой кислоты такой же самой, как небольшая коллоидная частица кремнезема Эквивалентна ли цепочка частиц кремнезема фибрилле [c.46]

Высокая износостойкость покрытия на основе продуктов гидролиза тетраэтоксисилана определяется строением и составом отвержденной пленки, состоящей из молекул поликремневых кислот, каркасная структура которых обусловливает их устойчивость к механическим воздействиям. [c.183]

Химические формулы силикатов, полученные на основании результатов химического анализа, очень сложны. Часто с первого взгляда нельзя различить анионы и катионы, как в солях других неорганических кислот и в двойных солях типа квасцов. Раньше предполагалось, что силикаты производятся из поликремневых кислот сложной структуры. Однако классическими методами эту структуру не удавалось установить, так как поликремневые кислоты нельзя получить в свободном состоянии. Кроме того, не существуют в растворе и ионы этих кислот (как, например, ионы политионовых кислот). При разложении кислотами получают лишь гидратированную окись кремния(1У). Сложные решетки силикатов могут существовать только в твердом состоянии. [c.518]

Основным структурным элементом силикатов являются тетраэдры, образуемые атомами кремния с четырьмя атомами кислорода ЗЮг . В зависимости от характера располож ения этих тетраэдров определяются различные типы структур силикатов. Силикаты образуют многочисленные минералы, входящие в состав-земной коры. Состав природных силикатов чрезвычайно разнообразен. Наряду с чистыми разновидностями различных солей мета-, орто- и поликремневых кислот очень распространены всевозможные-изоморфные и механические смеси этих солей, содержащие в своем составе также примеси окислов различных элементов, их гидратов и алюмосиликатов. [c.31]

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]

Рис. 3.17. Модели поликремневых кислот и коллоидных частиц. а — циклическая трикремневая кислота б — кубическая октакремневая кислота в и г — коллоидные частицы, образованные в соответствии с теоретическими представлениями в результате конденсации мономера при условии, что замкнутые кольцевые структуры формируются до тех пор. пока исходные разновидности кремнезема не будут полностью окружены монослоем осажденного кремнезема, несущего в свою очередь силанольные группы. Когда фор-мирование структур происходит при рН>7. внутренняя часть кремнезема содержит мало силанольных групп. Различные виды не полностью сконденсированных олигомеров могут образовать ядра коллоидных частиц. Доказательств о существовании структур а и б не имеется. Атомы кислорода изображены в виде сфер атомы водорода в виде черных кружочков. Атомы кремния на рисунке не видны. (По данным Айлера [976] с разрешения Plenum Press.)

Барри и др. [103] привели дальнейшие примеры небольших, в основном сферических, силоксановых структур типа (Н5101,5)п. Они получили кубический октамер, а также 12-мерную гексапризму, состоящую из двух параллельных гексагональных колец, связанных вместе через атомы кислорода. Группы К представляли собой метил, этил, и-пропил, н-бутил, циклогексил н фенил. Фенильная группа была достаточно объемной, чтобы вызвать образование гексамера, в котором два параллельных тримерных кольца связывались воедино через кислородные атомы. Таким образом, с точки зрения структуры соответствующие поликремневые кислоты должны быть способны к сущест-вованню в виде очень небольших по размеру частиц кремнезема. [c.295]

По-видимому, смешанный сложный эфир кремневой и фосфорной кислот образуется после того, как поликремневая кислота экстрагируется в виде коацервата из насыщенного солью водного раствора в триалкилфосфат [у] . После первоначального образования триэтил- или трибутилфосфаты могут быть удалены из кремнезема путем их растворения другим растворителем, например бензолом. Однако при нагревании коацервата в вакууме с целью удаления воды, вероятно, происходит замещение эфира, и в таком случае поверхность кремнеземного полимера, возможно, имеет структуру этерифицированного смешанного ангидрида [c.394]

В пpiЭшлoм большая часть кремнеземных гелей формировалась из поликремневых кислот или из очень небольших коллоидных частиц кремнезема, обычно менее 5 нм в диаметре, и поэтому природа и структура подобных гелей долгое время оставались невыясненными. Теперь доступно приготовление коммерческих золей, состоящих из однородных частиц с известным размером, причем механизм гелеобразования подобных золей понят гораздо лучше. [c.498]

В течение многих лет структура силикагелей оставалась предметом дискуссий. Структура геля зачастую представлялась в виде сетки с поперечными связями, составленной из молекулярных цепочек поликремневой кислоты, подобно структуре органических гелей. Однако в 1926 г. Френдлих предложил, а в 1940 г. Кармен обосновал предложение рассматривать структуру силикагеля как состоящую из первичных сферических частиц. [c.658]

Изучение фильтрования суспензии алюмосиликата и поликрем-невых кислот в растворе сульфата натрия позволило предположить, что при температуре 20-25°С поликремневые кислоты образуют тонкую полидисперсную структуру,быстро забивающую поры фильтрующей ткани, а при 70-80°С, по-видимому, происходит укрупнение структур поликремневых кислот с одновременной агломерацией гидрогелей алюмосиликата. Общая структура осадка при этом становится ррубодисперсной и скорость фильтрования возрастает. [c.26]

По-видимому, могут существовать различные типы полимерных частиц кремнезема. Разнообразие возможных форм поликремне-вых кислот, вероятно, соответствует количеству и типам силокса-новых полимеров, которые, как известно, образуются, например, при конденсации продуктов гидролиза эфиров кремневой кислоты или алкилхлор силапов. Эти полимерные продукты могут рассматриваться, как производные поликремневых кислот, и их структуры от цепочек до колец и высоко конденсированных сферических ячеек показывают возможные структуры поликремневой кислоты. Например, Конрад, Бешлэ и Зингер [22] при осторожном гидролизе 51 (ОСНз) 4 выделили линейную или разветвленную цепочку полимеров, содержащую до 10 атомов кремния. [c.44]

Природа комплексов. Структура комплексов поликремневой кислоты и агентов, способных к образованию водородной связи, люжст рассматриваться, как состоящая из молекул органического реагента, который адсорбирован на поверхности сильно разветвленной, грубо сферической. молекулы поликремневой кислоты. Углеводородные группы реагента ориентированы, вероятно, от [c.68]

Потенциально возможно столько различных типов эфиров поликремневой кислоты, сколько имеется видов углеводородов. Существует формальная аналогия между монокремневой кислотой Si(0H)4 и простейшим углеводородом — метаном СН4. Поскольку дегидрирование метана может теоретически вести к образованию линейных, разветвленных, циклических или трехмерных углеводородных полимеров, то поэтому в аналогичных силоксановых структурах может произойти конденсация кремневой кислоты. Например, если рассматривать только один тип алкильной группы, то там име- [c.74]

Эфиры поликремневой кислоты (и до некоторой степени продукты конденсации алкилснлантриола) позволяют рассмотреть тины структур силоксановых полимеров, которые могут существовать [c.86]

В ходе гидролиза в тонком слое интенсивно протекают процессы поликонденсации силанольных групп с образованием новых силоксановых связей, одновременно образуются поликремневые кислоты с пространственной трехмерной структурой. Тетраалкоксисиланы нельзя назвать гидро бизаторами, поскольку образующиеся при их гидролизе поверхностные пленки являются гидрофильными. Тем не менее обработка материалов высшими тетраалкоксисиланами, начиная с тетрабутоксисилана, в особенности содержащими разветвленные радикалы, приводит к их гидрофобизации. Этот гидрофобный эффект, обусловленный сохранением на поверхности материа- [c.42]

Скелет силикагеля, подвергнутого гидротермальной обработке, содержит не только на поверхности, но и в своем объеме большое количество воды и структурных гидроксильных групп слипшихся макромолекул поликремневых кислот. При высушивании и прокаливании такого силикагеля из объема его скелета выделяется много воды, в результате чего в нем возникает множество тонких каналов — ультранор. Структура его становится биди-снерсной наряду с макропорами — зазорами между крупными частицами имеются очень тонкие ультрапоры внутри этих частиц. Эти ультрапоры медленно адсорбируют большие количества воды из ее пара, а также некоторые количества других паров с молекулами небольших размеров (СНдОН, Nj). Адсорбция уменьшается с ростом размеров молекул [44—46]. Такая бидисперсная структура делает этот адсорбент неоднородным и неудобным для применения в газохроматографических колонках. Для устранения ультранор после гидротермальной обработки применяется прокаливание с постепенным увеличением температуры до 900— 1000°С [44], а также обработка водяным паром при температурах [c.70]

Кремнийоргапические полимеры представляют собой класс соединений, отличных от обычных органических полимеров. Структура этих соединений сходна со структурой силикатов — селей поликремневых кислот, являющихся неорганическими высокомолекулярными веществами. [c.416]

Найдены условия синтеза ранее не получаемых высокопористых силикатов ряда металлов (Са, Mg, Си, Со, d, Zn, Pb и др.). Основным условием их получе-iiHH является использование в качестве одного из реагирующих веществ твердой поликремневой кислоты, имеющей каркасное строение, например различного вида силикагелей. Установлено, что в водных растворах, содержащих ионы металлов, способных образовывать малорастворимые силикаты, происходит постепенное переронодение силикагеля, обусловленное его растворением. В условиях, где достигается произведение растворимости соответствующего силиката, растворенная часть кремнезема взаимодействует с ионами металла в растворе и образующиеся молекулы силиката эпитаксиально осаждаются на поверхности высокопористого кремнезема, воспроизводя его структуру. Постоянный вывод из раствора растворенного кремнезема в виде молекул силиката приводит к дополнительному его растворению, и весь процесс перерон дения исходного силикагеля представляет со- [c.261]

Если сравнить ортосиликатный ион 810И с другими тетраэдрическими ионами, о которых была речь в предыдущем параграфе, например, с Р04 или с 3042- и др., то выясняется, что он имеет наибольший размер и характеризуется наименьшей внутренней силой связи, т. е. является менее устойчивым. По этой причине силикаты по своим свойствам, по сравнению с другими солями кислородных кислот, приближаются к окислам. Радикалы [3104]охотно объединяются друг с другом через общие атомы кислорода, нейтрализуя валентность последних. В результате образуются более сложные радикалы поликремневых солей. Такое объединение радикалов [3104] происходит только путем обобщения вершин тетраэдра, а не ребер или граней. Однако в каждом тетраэдре ЗЮ4 могут быть обобщены 1, 2, 3 или все четыре вершины. В результате получается большое разнообразие отношений 31 О в силикатах. Различные по форме сочетания взаимно связанных ЗЮ4-тетраэдров носят название кремнекислородного мотива структуры. [c.334]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология