Высушивание гелей кремнекислоты III

В отличие от плавленых цеолитов, которые довольно быстро стали использовать в технике, ионообменники, полученные Гансом и его последователями методом осаждения, первоначально практического интереса не представляли. Лишь после напряженного двадцатилетнего научного и технического изучения гелей кремнекислоты и других веществ были установлены и разработаны необходимые коллоидно-химические основы и способы и получены работоспособные и химически весьма устойчивые гелеобразные обменники. Исходными веществами для получения методом осаждения гелеобразных цеолитов служит преимущественно растворимое стекло, алюминиевые соли (сульфат алюминия или алюминат натрия) и частично соли железа. При смешении растворов этих веществ образуются студни, которые отделяют от солевого, а иногда и щелочного маточников. На дальнейшее развитие метода существенное влияние оказали результаты, полученные Брюнном и Рюдорфом, согласно которым следует избегать гидролиза вещества при последующем промывании осадка. С другой стороны, важные успехи были достигнуты Энгелем, согласно работам которого концентрация исходных смешиваемых растворов жидкого стекла и алюминиевых солей должна быть столь высока, чтобы образующийся гель занимал практически весь объем смеси растворов. Осадок или гомогенный студень могут быть лишь частично отделены от окружающего его образовавшегося побочного электролита осторожным высушиванием при температуре не выше 100—160°. Чтобы получить готовый продукт удовлетворительной структуры и нужного зернения, содержание электролита в студне должно быть точно согласовано. Процесс высушивания, при котором студень превращается в твердый гель, происходит скачкообразно вскоре [c.45]

Известно [32], что прочность сухого стекла на 20% больше, чем находившегося во влажной атмосфере. После вакуумной сушки прочность увлажнившегося стекла возрастает в 2,5 раза. Прочность кварцевых волокон в вакууме в четыре раза выше, чем в парах воды. Снижение прочности стекла во влажной атмосфере И. В. Гребенщиков [331 объясняет расклинивающим действием геля кремнекислоты, образующегося в микротрещинах в результате гидролиза влагой поверхности стекла. На наш взгляд, более вероятным при действии влаги на стекловолокно является расклинивающее действие пленки воды. Это подтверждается тем, что во влажной атмосфере теряют прочность и кварцевые волокна, которые гидролизуются довольно медленно, причем прочность регенерируется при высушивании волокна. При длительном пребывании волокна во влажной атмосфере расклинивающее действие оказывает и гель кремнекислоты, особенно в случае некоторых многокомпонентных, легко гидролизующихся стекол. [c.221]

Обычно при однократном выпаривании и высушивании не вся кремнекислота переходит в гель. Поэтому фильтрат переносят в ту же чашку, где проводилось первое выпаривание, и выпаривают и высушивают, как и в первый раз. Также обрабатывают кислотой и водой, фильтруют и промывают. Внутренность чашки вытирают кусочком безвольного фильтра, чтобы снять приставшие к ее стенкам крупинки кремнекислоты. Этот кусочек фильтра присоединяют к осадку. Оба фильтра с осадками переносят в платиновый тигель, озоляют и прокаливают в муфеле при 1000—1100° в течение 1 часа. Охлаждают, взвешивают и прокаливают еще по 15—20 мин. до постоянного веса. [c.264]

В дальнейшем синтезы проводились преимущественно в направлении изменения молярных соотношений уже названных исходных компонентов соответственно путем добавок других компонентов (преимущественно кислот или солей железа) для придания гелеобразному обменнику определенных свойств. Столь же немаловажным является установление определенного значения pH студня, так как величина pH оказывает решающее влияние на процесс сжатия геля при высушивании. Для получения тонкопористого геля процесс сжатия студня должен проходить при pH 7 или несколько ниже. Такие тонкопористые, быстро поглощающие гелеобразные обменники отличаются от старых крупнопористых обменников несколько меньшей емкостью, но значительно большей химической устойчивостью, которую можно оценить также малым содержанием кремнекислоты в фильтратах. Аналитически гель такого типа можно распознать прежде всего по малому соотношению окиси натрия и окиси алюминия. При технических испытаниях высокая скорость поглощения ионов тонкопористыми гелями проявляется в относительно высокой величине полезной объемной емкости по сравнению с общей емкостью обменника. [c.46]

Высушивание гелей кремнекислоты полностью изменяет их равновесия с водяным паром. При постепенном прогревании участок О—Oi изотермических кривых ван Беммелена (фиг. 309) значительно уменьшается, но-равновесное давление пара ке изменяется. Регидратация, однако, все более и более затрудняется поэтому сильно обезвоженный гель больше не поглощает воды. При добавлении солей в небольших количествах гель значительно изменяется под влиянием реакции местного спекания и кристаллизации в конце концов весь гель превращается в агрегат очень тонких кристаллов. [c.290]

Хрупкие гели образуются коллоидными частицами ЗЮа, Г Оз, ЗпОг, РегОз, УгОв, бензопурпурина и др. типичным примером является гель кремнекислоты. Благодаря жесткости частиц и всего каркаса хрупкого геля, его объем при высушивании или оводнении мало изменяется, поэтому хрупкие гели называют также ненабухающими. Хрупкие гели име- [c.198]

Наконец, все студни можно разделить на две группы 1) г р у п-па необратимых студней, которые, будучП высушены и затем снова приведены в соприкосновение с растворителями, не набухают в нем, и 2) группа обратимых студней, которые не теряют способности к набуханию после высушивания. Примером студней первой группы могут служить гидраты окислов металлов или труднорастворимые соли, а второй — желатин, агар-агар, животный клей. Надо отметить, что такая классификация гелей является условной, так как свойства гелей изменчивы и зависят от способа приготовления и различных других условии. Гель кремнекислоты, полученный из достаточно хорошо отдиализированного растворимого стекла, дрожит, как самое нежное желе, и [c.408]

Ге Оа, УзОз, бензонурнурина и др. типичным примером такого геля является гель кремнекислоты. Благодаря жесткости частицы и всего каркаса хрупкого геля его объем нри высушивании или оводнении мало изменяется, вследствие чего хрупкие гели называют также ненабухаю-щ и м и. Хрупкие гели имеют сильно пористую структуру с множеством узких жестких капилляров диаметром до 20—40 А. При постепенном оводнении высушенного геля первые порции воды или другой жидкости прочно адсорбируются на стенках капилляров в виде тонких молекулярных пленок с очень низкой упругостью пара при дальнейшем оводнении, т. е. прп повышении давления пара, начинается капиллярная конденсация. [c.262]

При этом H SiOg находится частично в осадке, частично— в растворе в виде коллоида. Полный перевод кремнекислоты в осадок достигается выпариванием раствора, нагреванием и высушиванием осадка. При этом золь кремнекислоты переходит в гель и [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология