Другие физико-химические свойства. Насыпная плотность силикагеля 0,4–0,9 г/см3

Насыпная плотность силикагеля 0,4–0,9 г/см³. Силикагель в высушенном состоянии хрупок, мало растворим и не набухает в воде и органических растворителях. Силикагель не горюч.

При практическом применении силикагелей большое значение имеет температурный режим регенерации. Химическое состояние поверхности, обеспечивающее высокую адсорбционную активность силикагеля по отношению к полярным веществам, сохраняется только при сравнительно низкой температуре (до 200 ^оС), если десорбция проводится сухим газом [20]. Регенерация при более высокой температуре приводит к необратимым изменениям пористой структуры и поверхности адсорбента, причем тонкопористые силикагели более чувствительны к повышению температуры, чем широкопористые.

В работе [18] приведены данные о влиянии температуры прокаливания на структуру силикагелей разных типов при их нагревании от 200 до 1100 ^оС. Прокаливание силикагелей до 500 ^оС не отражается заметно на изменении их кажущейся плотности. При дальнейшем повышении температуры она увеличивается. Наиболее термостойки крупнопористые силикагели, их можно нагревать до 900 ^оС, при этом их структура практически не изменяется. Кривые изменения объема микропор и кажущейся плотности силикагеля в зависимости от температуры прокаливания антибатны (рис. 13).

а б

Рис. 13. Зависимость объема микропор (а) и кажущейся плотности силикагеля (б) от температуры прокаливания

При повышении температуры нагревания силикагеля начинается кристаллизация структуры, при этом разрушаются стенки пор малых радиусов и образуются более крупные поры, что ведет к снижению удельной поверхности.

Резкое падение активности силикагеля наблюдается после его прокаливания при температурах выше 500 ^оС. При повышении температуры до 300–350 ^оС адсорбционный объем мелкопористогосиликагеля немного возрастает, вероятно, за счет удаления воды из тонких пор, но затем объем пор начинает быстро уменьшаться и при 800 ^оС силикагель частично превращается в кварцевое стекло. Среднепористый силикагель является более стабильным по отношению к температуре прокаливания, чем мелкопористый силикагель. Таким образом, наименее термостойкими являются мелкопористые силикагели, наиболее термостойкими – крупнопористые.

Мелкопористые силикагели устойчивы до 200 ^оС. При выборе температуры дегидратации (регенерации) нужно исходить из этой цифры. При дальнейшем повышении температуры начинается процесс укрупнения пор и дегидроксилирования поверхности.

Разрушение поверхностных гидроксильных групп приводит к ухудшению адсорбционных свойств силикагеля. Процесс дегидроксилирования очень медленно протекает и при обычных температурах, поэтому силикагель при хранении «стареет», что в частности проявляется в уменьшении объема пор и постепенной потере адсорбционной емкости. В табл. 4 приведены данные об изменении свойств образцов силикагелей, хранившихся долгое время в неплотно

Таблица 4

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: