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广东快乐10分钟:硅膠(無機)簡介

硅膠 - 簡介

硅膠硅膠圖冊

广东快乐10分选5计划 www.hclyd.icu 硅膠是一種粒狀多孔的二氧化硅水合物,由硅酸鈉加酸后洗滌干燥制得,主要成分是二氧化硅,化學性質穩定,不燃燒。雖名稱為“膠”,它實際上是一種固體,外表呈透明或乳白色。具有開放的多孔結構,吸附性強,能吸附多種物質。

由于具有強力吸附性,能迅速有效地吸附密封包裝內的水分、化學性質穩定、無毒無害,硅膠已被大量用于藥物提純、DNA分離、食品干燥、高精電子、高級化妝品、污水凈化、啤酒提純、高級涂料以及樹脂生產或保存等方面。

硅膠是一種粒狀,玻璃,多孔的形式二氧化硅從合成制備硅酸鈉。硅膠是艱難和辛苦; 更堅實的比普通家用凝膠樣明膠和瓊脂。它是精制和加工成任一粒狀或珠狀形式的天然存在的礦物。作為干燥劑,它具有2.4納米的平均孔徑,并具有對水分子具有很強的親和力。


發明

硅膠是由美國約翰·霍普金斯大學的化學教授Walter A. Patrick在1919年發明的。第一次世界大戰時曾被用作防毒面具中的吸收劑。

應用

在堿金屬硅酸鹽(如硅酸鈉)溶液中加酸,使之酸化,再加入一定量的電解質進行攪拌,即生成硅酸凝膠;或者在較濃的硅酸鈉溶液中加酸或銨鹽也能生成硅酸凝膠。將硅酸凝膠靜置幾小時使之老化,然后用熱水洗去可溶性鹽類,在60~70℃下烘干并在約300℃時活化,即可得硅膠。

干燥劑

在許多的物品,濕氣鼓勵模具和腐壞的生長。凝結也可能損壞其他物品如電子產品和可以加速化學物質,如維生素藥片的分解。通過包含硅膠的數據包,這些物品可以保存更長的時間。
硅膠也可以被用來保持相對濕度(RH)的高頻無線電或衛星傳輸系統內部的波導盡可能低(也參見濕度緩沖)。波導內過多的水分積聚會引起電弧波導自身內部,損壞功放喂養它。另外,水的形成和凝聚的波導內的珠子改變特性阻抗和頻率,從而降低了信號。這是常見的小型空氣壓縮系統(類似于一個小型的家庭水族館)要采用循環波導內的空氣通過硅膠的罐子。
硅膠也用于干燥的空氣在工業壓縮空氣系統。從壓縮機排出的空氣流經床的硅膠珠。硅膠吸附空氣中的水分,從而防止在使用壓縮空氣由于凝結或濕氣的點的損傷。在同一系統中用于干燥壓縮空氣的鐵路機車,其中縮合和冰在制動空氣管可導致制動失效。
硅膠有時被用來作為?;すぞ呃純刂頻牟┪錒鶯屯際楣蕕惱估籃痛媧⑾嘍允?。
其他應用包括診斷試紙,吸入器,注射器,藥物檢測試劑盒和醫院的衛生包。

化學

在化學,硅膠是用在色譜法作為固定相。在柱色譜法,在固定相是最經常由40-63微米硅膠顆粒。不同顆粒大小是用于實現某些分子大小的所需分離。在本申請中,由于硅膠的極性,非極性組分傾向于洗脫之前更極性的人,因此得名正相色譜法。然而,當疏水性基團(如C 18基團)連接到二氧化硅凝膠然后極性組分洗脫第一個,并且所述方法被稱為反相色譜法。硅膠也被施加到鋁,玻璃,或塑料片為薄層色譜法。
二氧化硅表面上的羥基(OH)基團可以被官能化以得到特殊的硅膠,表現出獨特的固定相的參數。這些所謂的官能化的硅膠也可用于有機合成和純化如不溶性的試劑和清除劑。
螯合基團也被共價鍵合到硅膠上。這些材料必須從含水介質中選擇性地去除金屬離子的能力。螯合基團可以共價結合到已接枝到硅膠表面上產生的較大的機械完整性的材料多胺。硅膠還結合堿金屬,以形成M-SG還原劑。
硅膠預計不會在水或土壤中生物降解。

性質

硅膠屬非晶態物質。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組分和物理結構,決定了它具有許多其他同類材料難以取代的特點:吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。  

將硅酸凝膠浸泡在氯化鈷(CoCl2)或氯鈷酸銨((NH4)2CoCl4)溶液中,再經干燥活化就可以得到變色硅膠,可用于指示硅膠吸水的程度。這是因為無水氯化鈷(CoCl2)呈藍色,而六水合氯化鈷(CoCl2·6H2O)為紅色。
日常生活中經常遇到硅膠裝在某些紙袋或由半透膜樹脂制成的袋子中,用于吸水,控制濕度,防止某些物品的變質。硅膠袋上一般注明“請勿食用”。它會對呼吸系統、消化系統、皮膚和眼部產生刺激,[1] 而且有些變色硅膠中還含有氯化鈷等濕度指示劑,而氯化鈷是有毒物質,屬于IARC第二類致癌物質,有可能導致癌癥。

硅膠 - 分類

硅膠按其性質及組分可分為有機硅膠無機硅膠兩大類。按其組成形狀分為擠出硅膠和模壓硅膠。模壓硅膠比較復雜一點,形狀不規則,包括硅膠碗,硅膠冰格,硅膠蛋糕模等等。

硅膠 - 再生

硅膠硅膠圖冊

硅膠吸附水份后,可通過熱脫附方式將水份除去,加熱的方式有多種,如電熱爐、煙道余熱加熱及熱風干燥等。脫附加熱的溫度控制在120—180℃為宜,對于藍膠指示劑、變色硅膠、DL型藍色硅膠則控制在100—120℃為宜。各種工業硅膠再生時的最高溫度不應超過以下限度:
粗孔硅膠不得高于600℃;
細孔硅膠不得高于200℃;
藍膠指標劑(或變色硅膠)不得高于120℃;
硅鋁膠不得高于350℃。
再生后的硅膠,其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。

應注意的問題

1、烘干再生時應注意掌握逐漸提高溫度,以免劇烈干燥引起膠粒炸裂,降低回收率。

2、對硅膠焙燒再生時,溫度過高會引起硅膠孔結構的變化而明顯降低其吸附效果,影響使用價值。對于藍膠指示劑或變色硅膠,脫附再生的溫度應不超過120℃,否則會因顯色劑逐步氧化而失去顯色作用。

3、經再生后的硅膠一般應過篩除去微細顆粒,以使顆粒均勻。


硅膠 - 生產工藝

硅膠的生產雖然大都經過凝膠、洗滌、干燥這一共性,但具體到某一類型膠,又有工藝各異,相
互區別的個性。

凝膠造粒過程

凝膠造粒是硅膠生產的關鍵性步驟之一,是指一定濃度的稀泡花堿液和稀硫酸在一定條件卜充反應形成溶凝膠溶液,達一定濃度后形成凝膠顆粒。凝膠顆粒的形狀、大小等完全山用戶的需求工藝生產能力決定,關」幾成膠方法,日前多采用空氣造粒,粒度要求微細時,考慮到空氣造粒的度,則大多采用反應罐凝膠造粒,例微粉硅膠的生產。凝膠所用的酸堿比例、濃度、溫度及凝膠造粒時間等是凝膠造粒過程的特定工藝參數。
酸性成膠(酸堿比例問題)時,一次凝膠粒r(相當少初級粒向小,聚集時易形成細孔結構的硅膠;堿性成膠時,一次凝膠粒r大,聚集時易形成粗孔性的硅膠。這就是粗孔膠的生產優選堿性成膠,細孔膠生產則優選酸性成膠的道理。
酸堿濃度要適中。酸堿濃度過高,一次凝膠粒r較大,聚集時成為較粗孔徑的硅膠,Ifn凝膠溶液中一次粒濃度也大,即凝膠網狀結構的緊密度增大,聚集時又易成為細孔,一者有相互抵消的傾向。再者,酸堿濃度過高,凝膠溶液的粘度增大,給造粒帶來一定的難度,另外,酸堿濃度的大小還要受到凝膠粒度、結構及生產設計能力等的限制。
酸堿溫度過高.酸堿反應的速度過快.酸堿反應木身又是放熱反應.一次粒r聚集時又要放熱.因此.使得一次粒r任曾大”.造粒速度減慢.勢必超出工藝要求范圍.對造粒不利;酸堿溫度過低.一次粒r減小.易形成細孔.但山」幾凝膠溶液溫度太低、粘度增加.同樣也對造粒不利。因此酸堿溫度也要適中。
凝膠造粒時間是凝膠造粒過程中又一至關重要的工藝參數。是指從酸堿混合反應開始到粒度凝膠形成為止所經歷的時間.包括凝膠時間與造粒時間。凝膠造粒時間短.則可能使凝膠溶液反應不充分或均勻度不夠.使得一次粒r的濃度分布不勻.形成局部凝膠或局部緊密堆積.這就產生造粒過程中的汽泡膠.碎膠或膠球強度不夠等現象。同時這也是造成膠球顆粒內部結構紊亂.孔分布范圍大的一個主要原因。因此.在生產實踐中.對幾空氣造粒.在工藝允許范圍內.顆粒大的膠.時間要盡量長.顆粒小的膠.時間則可適當短些。在反應釜罐中凝膠造粒的特細微球硅膠時間則要更長要加攪拌。

洗膠過程

洗膠是硅膠生產中不可少的工藝過程.是為了將粒狀凝膠所形成的NazSO}洗掉,7{將各陰陽離r(主要為H十、N擴,SO呈一、Si0穿iY}r等)控制到工藝要求范圍內。同時.它也是一個調整顆粒內部結構(即老化)的過程。
交換吸附(即Na十與H十的交換)現象是洗膠過程的木質特性之一。酸泡過程是交換吸附的主要過程.1}' a'與H十的交換多在這一過程完成。水洗過程的交換遠未停止只不過是交換量越來越小。酸泡濃度、洗水介質、水洗溫度是洗膠過程的主要工藝參數,影響交換速度、數量等。
成品硅膠的孔特性好大一部分是山洗膠過程的老化決定的,而這一過程的老化程度取決洗膠介質、溫度。洗膠介質、溫度則是控制一次粒子增長幅度”的主要因素,即通過調整一次粒子的增幅”達到調整孔結構的目的。
細孔膠的洗滌要求抑制老化,因此,在凝膠造粒形成后即進行必要而短促的老化后就進酸泡,洗膠介質自始至終必須顯酸性,因為酸性介質能有效的抑制一次粒子的‘長大”,酸量的大即決定了抑制老化程度的大小。同時,洗膠溫度應低些,因為老化是個吸收能量的過程,溫度低、供能少,老化程度自然也小。即細孔膠的洗滌是通過抑制一次粒子的‘長大”,達到調整孔結構的目的。特對孔結構要求嚴整(即孔分布范圍小)目_堆密度又要求在一定范圍的細孔膠的生產,例如對于變壓吸附COz專用細孔膠的生產。洗膠時洗水的含酸量、溫度均要做出嚴格的要求。細孔膠的洗滌溫度低,交換速度慢,所以洗滌時間要長些,但不能太大,時間太長,特別是臨近終從時,反而加速老化。
粗孔膠的生產則要求促進老化。遵循堿性介質、高溫熱水促進老化的原則,采取在酸泡前加入高溫熱水,目_設法使其顯堿性,提高水洗過程中的溫度,結束時,加入一定濃度的氨水以增加0 H-離子的濃度等措施,促使一次粒子‘長大”,擴大孔徑,達到老化的目的。不難看出,在整個水洗過中,老化程度呈上升的趨勢。水洗溫度高,不但顆粒內部一次粒子長大,顆粒間特別是膠粉粒子間亦有‘長大”的趨向,這就是水洗溫度高時,膠粉聚集處容易結塊,膠球表而粘粉的
又一主要原因。
對于較粗孔徑即介于粗細孔膠間如T3型膠的生產,適中老化即可,有時為緩沖干燥過程中的液體表而張力作用,水洗終了進行表而處理。溫度過高,時間過長,處理液的存在會使膠球變化,因此處理液的應用要受干燥工藝條件的限制。

干燥過程

干燥是在液體表而張力作用卜,使膠球顆粒水分蒸發體積收縮,使一次粒子再度聚”長大”,達到深度老化的目的。細孔膠為了抑制老化程度,經常是通過控制進干燥時膠球中的含酸量達到日的。在生產實踐中,粗細孔膠多在一般的高溫條件卜干燥。干燥溫度越高,一次粒r聚7{的速度越大,孔徑越大。焙燒擴孔就是這個道理。為制得孔烴收縮不大,甚至不縮孔的硅膠,常常采用降低液體表而張力的方法達到日的。
成品膠質量參數指標與硅膠工藝特性的關系硅膠的工藝特性決定了成品膠的質量參數指標,反過來成品膠的質量參數指標又要求一定的工藝特性控制。現就成品膠堆密度為例剖析一者的關系。堆密度是硅膠成品分析中的重要質量參數之一,能直觀Ifn簡便的反應硅膠顆粒內部孔結構的物理參數。硅膠是一種多孔性的固體顆粒,它的表觀體積V u}實際山二部分組成,第一部分是硅膠顆粒內部實際的孔所,片的體積以V a}表示。第一部分是堆積時顆粒之間的孔隙,以V },}表示。第二部分是硅膠腎架所具有的體積,以Vi。表示。這樣V u}-= V },}+ V a}+ V t,=,設n,為硅膠的質量,即得Pug-= m/V },'}+ V}}+ V i',=(有別」幾硅膠密度Porgy=mlVa}+ Vi',=)。
同等條件卜,一定孔體積的硅膠,對應一定的堆密度,A,T3,C二種類型膠的孔徑、孔容依次增大,V u}則依次減小,這就是堆密度變成為區別A,T3,C二種類型膠的依據,即便是同一類型膠,堆密度的大小會粗略的判斷硅膠顆粒內部的孔結構。
一般情況卜,酸性成膠時,一次粒r小,聚集成的凝膠顆粒的孔徑小,同等條件卜,形成成品硅膠的孔徑亦小,一定體積硅膠的Va:就小,堆積密度自然大,堿性成膠,堆密度則小??掌熗J?,若形成氣泡膠,結構疏松,或因其它原因造成凝膠一次粒r濃度降低等均會使成品膠的V a}增大,
從Ifn使Par減小。
洗膠條件影響成品膠的堆密度,例生產A型膠時,洗膠介質一直為酸性,溫度低,一次粒r‘長大”的幅度小,即老化程度小,成品膠的V a}小,Pir自然大,含酸量不同,抑制老化的程度亦不同,Pir也就不同。這就是洗膠過程中通過分階段取樣檢測堆密度來分析各階段老化程度的一個主要依據。對孔膠的生產采取了酸泡前用堿性熱水老化一段時間,高溫熱水洗滌,有時還用氨水處理終l從膠等措施,因Ifn使得老化程度大,成品膠的孔體積增大,Pir則小。

主要方法

1、焙燒法

對于粗孔硅膠,可放在焙燒爐內逐漸升溫至500—600℃,約經6—8小時至膠粒呈白色或黃褐色即可。對細孔硅膠,焙燒溫度不能超過200℃。

2、漂洗法

將硅膠在飽和水蒸汽中吸附達到飽和后放熱水中浸泡漂洗,并可結合使用洗滌劑以除去廢油或其他有機雜質,再經凈水洗滌后烘干脫水。

3、溶劑沖洗法

根據硅膠吸附有機物種類,選用適當的溶劑將吸附在硅膠內的有機物溶出,然后將硅膠加熱以脫除溶劑。

硅膠 - 主要用途

硅膠硅膠可以用來做嬰兒奶嘴圖冊

1、主要用于儀器、儀表、設備等在密閉條件下的吸潮防銹。特別是精密光學儀器、電子電器的干燥防霉包裝;  

2、與普通硅膠干燥劑配合使用,指示干燥劑的吸潮程度和判斷環境的相對濕度。作為包裝用硅膠干燥劑,廣泛用于皮革、服裝、食品、藥品等。放置于皮衣、皮袋、皮鞋內起到干燥保質的作用;放在餅干及油炸類食品中,以保證食品松脆;放于藥瓶內,確保藥品延長保存期;也常用在賓館用物品類,如放置在衣柜中,鞋中和床下,吸附各種異味,保持空氣干爽清新。另外,運輸的集裝箱在不同緯度上會形成箱里的“內雨”,如果使用硅膠干燥劑,它能吸附相當于自身重量的水份,在遠洋運輸長達50天的過程中,可以有效地降低露點而使集裝箱的凝水現象得到控制。  

3、硅膠因為其食品級用途可以用來做嬰兒奶嘴等與人體直接接觸的用品,也可用于美容整形。另外,硅膠也可用來生產避孕套。[1]

4.制造血泵常用材料

硅膠 - 貯存與包裝

硅膠具有強的吸濕能力,因此應貯存在干燥地方,包裝物與地面之間要有擱架。包裝物有鋼桶、紙桶、紙箱、塑料瓶、聚乙烯塑料復合袋、柔性集裝袋等。運輸過程中應避免雨淋、受潮和曝曬。

硅膠 - 品種及性能

啤酒硅膠

性狀:
啤酒硅膠是一種非晶態多微孔結構的固體粉末,孔徑為8-16nm,化學分子式為mSiO2·nH2O,不溶于水和任何溶劑,除苛性堿和氫氟酸外,不與任何酸、堿、鹽起反應,無毒、無味、不燃燒、不爆炸,具有強的熱、冷穩定性,對人體無害。主要用于啤酒工業。
功能:
1.啤酒硅膠具有大的比表面和無數適宜的微孔結構,可能在幾分鐘內把造成啤酒渾濁的蛋白質吸附,經過濾除去,可延長啤酒貯藏期180-240天,防止啤酒出現冷渾濁。
2.不影響啤酒泡沫和口味。啤酒硅膠的物化性質決定了它對啤酒泡沫和口味毫無影響,實踐也證明了啤酒硅膠是世界啤酒行業公認的最安全的啤酒穩定劑。
3.提高助濾效果。啤酒硅膠化學性質穩定,不含啤酒可溶物,其表面積和多微孔結構均大大優于硅藻土,是很好的助濾劑,輔助硅藻土過濾能使啤酒更明亮、更清澈。

藍色硅膠

性狀:
藍色硅膠分為藍膠指示劑、變色硅膠和藍膠,外觀為藍色或淺藍色玻璃狀顆粒,根據顆粒形狀可分為球形和塊狀兩種,具有硅膠吸附防潮的作用,并可隨吸濕量的增加,自身顏色由藍色變紫色,最后變成淺紅色,既指示環境的濕度,也直觀顯示是否仍有防潮作用。
用途:
1.主要用于儀器、儀表、設備等在密閉條件下的吸潮防銹。
2.與普通硅膠干燥劑配合使用,指示干燥劑的吸潮程度和判斷環境的相對濕度。作為包裝用硅膠干燥劑,廣泛用于精密儀器、皮革、服裝、食品、藥品和家用電器等。

硅膠 - 無機硅膠

無機硅膠的分類
硅膠根據其孔徑的大小分為:大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細孔硅膠。由于孔隙結構的不同,因此它們的吸附性能 各有特點。粗孔硅膠在相對濕度高的情況下有較高的吸附量,細孔硅膠則在相對濕度較低的情況下吸咐量高于粗孔硅膠,而B型硅膠由于孔結構介于粗、細孔之間,其吸附量也介于粗、細孔之間。
無機硅膠根據其用途 ,還可以分為啤酒硅膠、變壓吸附硅膠、醫用硅膠、變色硅膠、硅膠干燥劑、硅膠開口劑、牙膏用硅膠等。
細孔硅膠
細孔硅膠為無色或微黃色透明狀玻璃體,它的基本質量參數如下:平均孔距 2.0-3.0nm ,比表面 650-800㎡ /g,孔容0.35-0.4ml/g,比熱0.92KJ/kg.℃,導熱系數0.63KJ/m. hr .℃。
用途:適用于干燥,防潮,防銹??煞樂掛瞧?,儀表,武器彈藥,電器設備,藥品,食品,紡織品及其他各種包裝物品受潮,也可用做催化劑載體以及有機化合物的脫水精制。因其具有堆積密度高和低濕度下吸濕效果明顯的特點,可以用作空氣凈化劑以控制空氣濕度。在海運途中也有廣泛的應用,因為貨物在運輸過程中常因濕度大而受潮變質,用該產品可有效的去濕防潮,使貨物的質量得到保障。細孔硅膠還常用于兩層平行密封窗板之間的除濕,可保持兩層玻璃的通明度。
B型硅膠
性狀:B型硅膠為乳白色透明或半透明球狀或塊狀顆粒。B型膠孔結構介于粗孔硅膠、細孔硅膠之間。
基本質量參數:孔容為0.60—0.85ml/g,平均孔徑為4.5—7.0nm,比表面為450—650m2/g。
用途:主要用作空氣濕度調節劑、催化劑及載體、寵物墊料,以及用作層析硅膠等精細化工產品的原料。
粗孔硅膠
粗孔硅膠又叫C型硅膠,是硅膠的一種,是一種高活性吸附材料,屬非晶態物質,其化學分子式為mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。粗孔硅膠的化學組份和物理結構,決定了它具有許多其他同類材料難以取代得特點:吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。
粗孔硅膠外觀呈白色,有塊狀、球狀和微球形三類產品。粗孔球形硅膠主要用于氣體凈化劑、干燥劑及絕緣油的除酸劑等;粗孔塊狀硅膠主要用于催化劑載體、干燥劑、氣體和液體凈化劑等。