Силикагель

— твердый абсорбент, высушенный гель поликремниевой кислоты.

Химическое название: кремний диоксид аморфный, silicon dioxide amorphous.

Структурная формула: O-Si-O

Синонимы: кремний диоксид аморфный, кремнезем, ангидрид кремневой кислоты, аэросил, диатомовая земля, карбосил, кислота кремниевая синтетическая с органической обработкой, кремний диоксид коллоидный, неосил, порасил, силикагель аморфный, силоксид, тридимит.

Торговое название: силикагель, силоид161, кремнегель.

Точка плавления: 1610°С. Точка кипения 2950°С.

Растворимость в воде: 149мг/100мл. Растворимость в жирах: не растворяется. Растворимость в прочих растворителях: практически не растворим в большинстве обычно применяемых органических растворителей и кислотах (кроме плавиковой, с которой реагирует).

Водородный показатель: рН 6-7 (5% взвесь в воде).

Запах: отсутствует.

Летучесть: нелетучее вещество.

Опасные продукты разложения: нет.

Температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения не горит.

По своей структуре силикагель является высокопористым телом, образованным мельчайшими сферическими частицами, по химическому составу — двуокисью кремния SiO2 (кремнеземом).

Получают технический силикагель следующим образом: путем взаимодействия раствора силиката натрия или калия (жидкое стекло) с соляной или серной кислотой получают гель, который высушивают, а затем разламывают на куски, промывают водой, снова сушат, измельчают, фракционируют и прокаливают до полного удаления влаги. Товарный силикагель выпускают в виде зерен или шаровидных гранул. Различные марки силикагелей имеют средний эффективный диаметр пор 20-150 Ангстрем (1 Ангстрем = 10-10 метра) и удельную поверхность 100-1000 м2/г.

Силикагели используют для поглощения паров воды и органических растворителей, адсорбционной очистки неполярных жидкостей, в газовой и жидкостной хроматографии для разделения спиртов, аминокислот, витаминов, антибиотиков и др. Крупнопористые силикагели применяются как носители катализаторов.

Преимущества силикагелей
1. Инертны. Химически и биологически безвредны;
2. Возможность синтеза силикагелей в широком интервале заданных структурных характеристик при использовании достаточно простых технологических приемов;
3. Высокая механическая прочность по отношению к истиранию и раздавливанию;
4. Низкая температура, требуемая для регенерации (110-200 оС) и, как следствие, более низкие энергозатраты;
5. Взрыво- и пожаробезопасность.

Применение силикагелей
Силикагель — один из самых первых минеральных синтетических сорбентов, нашедших широкое применение в промышленности.
Силикагель не потерял своего промышленного значения, несмотря на то, что в последние годы бурно развиваются адсорбционные процессы с использованием уникальных кристаллических сорбентов – цеолитов. Более того, ожидается существенный рост спроса на него.

Основные направления применения силикагелей:
1. Для осушки воздуха:
а) в помещениях с большой влажностью;
б) воздуха, подаваемого в компрессоры.
2. Для осушки углекислого газа, водорода, кислорода, азота, хлора и других промышленных газов.
3. Для осушки природных газов.
4. В качестве влагопоглотителя для предохранения от коррозии и от влаги при длительном хранении различных веществ, например:
– деталей машин, станков и др. механического оборудования;
– сухозаряженных аккумуляторных батарей;
– оптических приборов;
– кожи, различных кожаных изделий (сумки, обувь и т. д. );
– пищевых продуктов.
5. В авиации силикагель применяется во влагопоглотительных патронах, которые устанавливаются в межстекольном пространстве кабин самолетов.
6. В стеклопакетах: в основаниях стеклопакетов закладывается силикагель для предохранения запотевания окон.
7. Для осушки различных жидкостей, особенно в том случае, когда обезвоживаемая жидкость плохо растворяет воду, например, в холодильной технике для обезвоживания фреона.
8. Силикагель хорошо адсорбирует пары полярных веществ, например: ацетона, спиртов, эфиров, бензола. Этим его свойством пользуются для улавливания (рекуперации) паров ценных органических соединений, например, бензола из газовых коксовых печей, бензина из природных газов.
9. Для очистки различных промышленных масел.
10. Для осушки и очистки нефтяных погонов и нефтешламов.
11. Широко применяется в хроматографическом анализе для разделения и анализа смесей.
12. В фармацевтической промышленности для концентрирования и выделения антибиотиков из культуральной жидкости.
13. Для сорбции платиновых металлов.
14. Как катализатор (ускоритель) многих органических реакций.
15. Как носитель для катализаторов. Силикагель используется как носитель самых различных каталитически активных веществ.
16. Как иониты:
– для разделения радиоактивных изотопов;
– очистки промышленных сточных вод от ионов различных металлов;
17. Как средство медицинской помощи при интоксикации (отравлении) радиоактивными веществами.