Коллидно-химические закономерности получения полисиликатов на основе гидрозолей кремнезема

• Автор: Айтжанова, Олеся Георгиевна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с.

Введение

Глава 1. Литературный обзор.

. I. Химия поверхности кремнезема

1.2. Агрегативная устойчивость золей.

1.3. Полисиликаты щелочных гидроксидов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Методы исследования.

Глава 3. Закономерности деполимеризации растворения кремнезема

в золях при введении гидроксида натрия

3.1. Влияние концентрации исходного кремнезема.
3.2. Влияние отношения ЬЮгЛЧазО на кинетику
деполимеризации.
3.3. Обработка кинетических кривых методами математического
анализа
3.4. Влияние температуры и перемешивания на кинетику растворения
3.5. Кинетика изменения .
3.6. Использование уравнений химической кинетики для обработки
кинетических кривых
Глава 4, Влияние природы катионов щелочных гидроксидов на кинетику
растворения кремнезема.
4.1. Влияние концентрации исходного кремнезема
и модуля системы.
4.2. Влияние природы катионов щелочных гидроксидов на кинетику
растворения
4.3. Изучение свойств и состава ультрафильтрата
Глава 5. Исследование закономерности изменения агрегативной
устойчивости золей кремнезема при получении полисиликатов
Ш 5.1. Изучение процессов пептизации оптическим методом
5.2. Структурно механические свойства свежеприготовленных полисиликатных гелей.
5.3. Исследование процессов коагуляции и пептизации реологическим методом
5.4. Колориметрический анализ состава полисиликатных систем
в процессе старения
Выводы.
Список использованой литературы .
Приложение .

Введение


Результаты исследований механизма ионного обмена на силикагеле при высоких и на его солевых формах представлены в работе . На основании анализа литературных данных автор отмечает значительно большую адсорбируемость гидроокисей элементов И группы СаОНг, 8гОНг, ВаОН2 по сравнению с основаниями I группы , . В ряду же оснований одной и той же группы адсорбируемость падает при увеличении порядкового номера элементов. Бартелл и Фу , установили следующий ряд адсорбируемости гидроокисей ЬЮНИа0НК0НЫНН. Отмеченные различия в адсорбируемости гидроокисей авторы объяснили образованием в порах сорбента силикатов различной растворимости. Такая интерпретация причин различий в адсорбируемости гидроокисей во многом возникла изза особенностей кинетики их поглощения силикагелем , , . Было установлено, что после сравнительно быстрого начального этапа ионообменной сорбции наступает очень медленная стадия, на которой кремнезем постепенно превращается в соответствующий силикат. БьОН ЫаОН 8ММа Н. Такой простой механизм не объясняет однако, почему адсорбируемость оснований растет от КОН к ЬЮН, тогда как при невысоких наблюдается обратная последовательность сорбируемости катионов. Как было показано выше в водных растворах при 9 кремнезем начинает интенсивно растворяться с образованием однозарядных анионов НОзО , . В работах , количество поглощенных щелочей определяли по разности титров исходного раствора и раствора, находившегося в контакте с кремнеземом. При этом исследователи не обращали внимания на то существенное обстоятельство, что кислота при титровании расходуется не только на нейтрализацию остатка несорбированной щелочи, но и на связывание силикатных ионов ОНО, содержание которых в растворе должно увеличиваться с повышением . Иначе говоря, оценка значения ионообменной сорбции катионов при высоких по расходу ионов ОН может давать совершенно искаженные результаты вследствие того, что ионы ОН идут не только на нейтрализацию групп 8ьОН, но и на расщепление связей 0. Кроме того, изза усиления процессов старения в щелочных средах поверхность силикагеля может за время опыта существенно измениться, что тоже должно приводить к ошибочной оценке значений сорбции отдельных оснований, отнесенных к единице массы сорбента. Поскольку из литературы известно, что обмен катионов на дисперсных кремнеземах происходит очень быстро , , , во всяком случае значительно быстрее, чем процесс растворения кремнезема даже в щелочных растворах , , авторы работ 5В, изучили кинетику поглощения исследуемых ионов силикагелем из щелочных растворов при малых временах контакта до мин, чтобы определить значение истиной, т. Полученные значения сорбции убедительно свидетельствуют о том, что и в отсутствие осложняющих обмен явлений имеет место отчетливо выраженное обращение ряда сорбируемости катинов в сильнощелочных средах если при равном , так же как и в кислых растворах , сорбция щелочных катионов растет в ряду Ь1ЫаК, то при рН,5 этот ряд полностью обращается и приобретает вид КЫа1л рис 1. Ряд авторов исследовали обмен катионов щелочных металлов на наиболее изученной, водородной форме силикагеля и других дисперсных кремнеземов было установлено, что сорбируемость названных ионов при рН 7 закономерно возрастает, с увеличением их кристаллографических ионных радиусов, т. КаКЬ. С другой стороны, однако, как показано в исследованных , , на натриевой и кальциевой формах силикагеля ряды сорбции этих ионов полностью обращаются и приобретают следующий вид КЫа1л. В монографии дается объяснение наблюдаемого обращения рядов с точки зрения современных представлений о существовании рпспсопряжения в цепи силоксановых связей и о чувствительности этих связей к природе катиона, компенсирующего заряд анионного кислорода , , . Рис. Обращение порядка адсорбируемости катионов щелочных металлов в области высоких значений при титровании силикагеля растворами ЫОН, ЫаОН и КОН . Поэтому изза повышенного р1пвзаимодейсвия в связях 0 , на поверхности кремнеземов с акцепторными компенсирующими ионами Н, АЬ, и т. Ме.