химический каталог




Технология катализаторов

Автор И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжкина

риводит к образованию частиц коллоидных размеров (2—20 нм) сферической формы. При высушивании гидрогель сохраняет структурную сетку из связанных между собою сферических частиц. С увеличением числа частиц и возникновением прочных связей между ними образуется жесткий кремнекислородный каркас. Поры представляют промежутки между частицами, размер пор и их объем определяется размером частиц и плотностью их упаковки [127].

Формирование структуры силикагеля идет по такой схеме. Первичные частицы золя размером примерно 4 нм защищены ион-носольватной оболочкой, препятствующей их слиянию в более крупные агрегаты. Для образования концентрированного и стабильного золя достаточно наличия одного-четырех ионов натрия на 10 нм3 первичных частиц. В таком золе происходит только переконденсация, приводящая к выравниванию размеров глобул за счет исчезновения более мелких. Защитное действие ионно9* 131

сольватной оболочки продолжается до конечной стадии сушки геля.

В процессе сушки под действием капиллярных сил идет принудительное сближение глобул. Соприкосновение глобул приводит к образованию мест с мениском отрицательной кривизны и резко пониженной растворимостью кремниевой кислоты. Идет перемещение кремниевой кислоты с более выпуклых частей поверхности глобул под действием оставшейся воды, ионов натрия и повышенной температуры. Варьируя воздействие этих факторов, можно изменить размер частиц, образующих структуру конечного геля, а следовательно, и его поверхность.

Таким образом, ионы натрия оказывают двойственное влияние на поверхность силикагеля: сначала натрий повышает защитное действие гидратной оболочки и предотвращает слияние первичных глобул, в условиях же сушки после разрушения гидратных оболочек — повышает растворимость кремниевой кислоты и ускоряет рост размеров глобул в результате их слияния.

Адсорбционные и химические свойства силикагеля в значительной степени определяются группами =Si—ОН. Группы ОН" занимают в основном вершины тетраэдров, выходящие на поверхность скелета силикагеля.

Силикагель получают взаимодействием щелочного силиката с кислотами и кислыми солями, гидролизом четыреххлористого кремния и другими методами [130]. На рис. 3.14 представлены принципиальные варианты получения силикагеля.

Согласно 1-у варианту полученный при взаимодействии исходных составляющих золь кремниевой кислоты коагулирует, образуя студень, т. е. во всем объеме геля защемляется вся жидкость исходных растворов. Это дает возможность осуществить формовку крупных сферических гранул, совмещая ее с коагуляцией путем дробления струи золя на крупные капли. Такой метод не требует сложного оборудования для формовки, промывки и старения геля.

Во 2-м варианте в качестве коагулятора используют не только кислоту, но и соли сильной кислоты и слабого основания или другие коагуляторы. Это приводит к увеличению скорости коагуляции, выпадению кремниевой кислоты в виде рыхлого аморфного осадка, образующего подвижную суспензию, легко разделяемую фильтрованием. После сушки получают ксерогель в виде порошка или рыхлых непрочных кусочков. Для получения гранул требуются пластификация и формовка.

На пористую структуру силикагелей влияют:

1) рН при получении и промывке гидрогеля. Увеличением рН от 2 до 8 изменяют удельную площадь поверхности геля от 800 до 350 м2/г при одновременном изменении объема пор от 0,3 до 0,8 см»/г;

2) изменение глубины старения геля, полученного в нейтральной среде, при помощи стабилизирующих агентов;

132

Раствор кислоты, соли, коагулятор

Раствор Na,0-nSiO,

Суспензия состарившегося геля

Н,0

Промывка (извлечение солей, уплотнение геля)

Вариант 1 Раствор >Ц о-"Sio, Ки

Смешение Смешение растворов

растворов (гидролиз, (гидролиз, попикон-

п ол икондснса цня) денсация, коагуляция)

Золь 1

Суспензия коагеля

1

Формовка Старение, кислотная

(.коагуляция) обработка (извлечение Мс, Н+

1 п е рек он дел са ция, ОН"

Св еже сформованный ГвЛЬ ионный обмен Na+-*-H*)

Промыв-ные

Фильтрование, промывка

(извлечение солей, ионный обмен Na* -+ II* )

Промытый гель

Промьггый гелЬ

онСтарение (исрскондснсация, коале сценция)

Диспергирование

Подсушка

Состаренный промытый гель

i

Сушка (перекок-денсация, срастание, сжатие геля)

Сушка

Пластификация (разрушение первичной структуры, уплотнение)

Ксерогель

Порошок ксерогеля

Формовка

Сушка (сжатие скелета, срастание)

КсерогеЛЬ

Рис. 3.14. Принципиальные варианты получения силикагеля

133

Промывные

3) пропитка гидрогеля перед сушкой минеральными кислотами;

4) замена интермицеллярной воды органическими жидкостями;.

5) гидротермальная обработка гидрогеля кремниевой кислоты в автоклаве при разных температурах;

6) прокалка ксерогеля при высоких температурах в присутствии водяных паров или минерализаторов [129].

Оксиды алюминия [131 ]. а-А1203 — корунд, наиболее устойчивая форма оксида алюминия, содержащая примерно 99 % А12Оа и небольшое количество примесей оксидов титана и кремния. <х-А1203 получаю

страница 54
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Скачать книгу "Технология катализаторов" (2.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
земельный участок с газом и электричеством новая рига
камера приточная litened 60-30 цена
шоу я билеты москва
вентиляторы korf

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.07.2017)