TÌM HIỂU VỀ SILICAGEL

Cấu trúc tự nhiên + Tồn tại trong tự nhiên : có dạng rắn, xốp, vô định hình của SiO2Cấu trúc ngẫu nhiên , cấu trúc vô định hình của silicagel 2.12.2 gcm3 có khối lượng riêng nhỏ hơn so với thạch anh ( 2.65gcm3) Các nhóm silanol (SiOH) có khả năng gắn kết tạo các “cầu” siloxane (=SiOSi=) vì thế bề mặt silicagen hình thành như một tập hợp bao gồm nước (hấp phụ vật lý), và silic oxit gắn kết với các nhóm hydroxyl.

VIỆN KỸ THUẬT HĨA HỌC Bộ Mơn: Cơng Nghệ Hữu cơ- Hóa dầu Đề Tài: TÌM HIỂU VỀ SILICAGEL  GVHD: PGS-TS : Phạm Thanh Huyền  Nhóm SVTH: Phạm Gia Khánh KTHH4-56 Hoàng Thị Mai KTHH4-k56 Bùi Thị Thư KTHH3-k56 Đặng Đình Hiệp KTHH4-k556 I.Cấu Trúc Cấu trúc tự nhiên + Tồn tự nhiên : có dạng rắn, xốp, vơ định hình SiO2 Cấu trúc ngẫu nhiên , cấu trúc vơ định hình silicagel 2.1-2.2 g/cm3 có khối lượng riêng nhỏ so với thạch anh ( 2.65g/cm3) Cấu trúc không gian silicagel - Silicagel mạng chiều, liên tục hạt gel silica Cấu trúc silicagel ngậm nước  Các nhóm silanol (≡SiOH) có khả gắn kết tạo “cầu” siloxane (=Si-O-Si=) bề mặt silicagen hình thành tập hợp bao gồm nước (hấp phụ vật lý), silic oxit gắn kết với nhóm hydroxyl Cấu trúc lỗ rỗng silicagel  Dưới tác dụng nhiệt độ, phân tử nước bị tách tạo cho Silicagen cấu trúc rỗng đặc trưng Chính nhờ cấu trúc mà silicagen có khả hấp phụ vật lý cao Cấu trúc lỗ rỗng silicagel tách nước Mixen trạng thái cuối hạt , bao gồm bên SiO2 bề mặt SiOH Trạng thái rắn Si NMR chứng tỏ trạng thái hình học tứ diện nguyên tử silicon khẳng định có mặt khối SiO2 bề mặt SiOH Kích thước mixen xác định cụ thể diện tích bề mặt silica gel; mixen điển hình kích thước ca 2.5nm đường kính tương ứng với ca 1000 m2 / g Và từ hạt mixen ta tổng hợp silicagel Giản đồ phác thảo trình tổng hợp silicagel Hình TEM silicagel gần lý tưởng q trình làm khơ nhanh , số lượng lỗ rỗng cao , thể cấu trúc mixen ( ca 20nm) bề lỗ rỗng ca 20nm đường kính với khuếch đại x 235000 ảnh A 688 000 ảnh B sử dụng thủy phân lửa phương pháp đặc biết tốt, cho hạt hình cầu có đường kính vào 10nm kích thước trung bình hạt chuẩn quan sát qua kính hiển vi truyền quang (TEM ) , với biên độ từ 7-40nm phân bố trở nên thu hẹp , giảm so với kích thước hạt chuẩn hinh 1: phân bố kích thước hạt co ban pyrogenic silicas với dien tich a) 300 m2 / g; b) 200 / g; c) 90 m2 / g; d) 50 m2/ g be mat rieng khac Kim loại Chất mang Pt Tần số hấp phụ CO kim loại, (1/cm) 2050 – 2075 SiO2 Pd 1830 - 1900 SiO2 Ni SiO2 1905 - 2030 Bảng tần số dao động hấp phụ CO kim loại, sử dụng chất mang SiO2 Ứng Dụng  Silicagel có vai trò quan trọng cơng nghệ hóa học đời sống từ đơn giản đến phức tạp Từ gói hạt  chống ẩm đơn giản cho thực phẩm, dược phẩm đến loại vật liệu hấp phụ  cao cấp sử dụng phòng Thí nghiệm hay cơng nghiệp; loại chất  mang, chất xúc tác… tất làm từ silicagen 1.1 Làm chất xúc tác chất mang xúc tác Do có diện tích bề mặt lớn xốp nên silicagel có nhiều ứng dụng xúc tác làm chất mang xúc tác Silica gel sử dụng chất trợ phản ứng trùng hợp olefin Silicagen sử dụng làm chất xúc tác cho trình sản xuất nhiên liệu, làm chất độn (SiO2) cao su tổng hợp 1.2 Chất hấp phụ Silicagel sử dụng để làm khơ khơng khí hệ thống khí nén cơng nghiệp Khơng khí từ máy nén khí xả chảy qua lớp hạt silica gel Silicagel chất hút ẩm, giá thành thấp, đảm bảo an toàn, để bảo quản: -Hút ẩm gian phòng kín, gầm giường, tủ quần áo, tủ giầy, tủ thuốc, sách báo, tranh ảnh, tài liệu -Silicagen sử dụng bảo quản cơng cụ, để kiểm sốt độ ẩm tương đối bảo tàng, thư viện triển lảm lưu trữ -Sản phẩm công nghệ kỵ nước khác như: máy quay phim, ống kính, máy ảnh, dụng cụ khí… Hộp chống ẩm -Dược phẩm: thuốc viên, thuốc -Nhiều đồ dùng thiết yếu: quần áo, giày dép, trang sức…, - silicagen sử dụng làm chất hấp phụ khí các mặt nạ dưỡng khí 1.3 Chất phủ (Lớp phủ hay Mạ) Một ứng dụng silicagel lớp sơn phủ giấy cho hình ảnh kỹ thuật số, đặc biệt máy in phun,… Phương pháp tái sinh Silicagel phương pháp tái sinh cách loại bỏ độ ẩm -Phương pháp tách ẩm hiệu sử dụng nhiệt độ - khơng nên đun nóng silicagel 120 độ C ( gel nhạy cảm với nhiệt ) gel thông thường đun nóng 200 độ C Bổ sung ẩm -Phương pháp đơn giản cho tái sinh silicagel đặt phòng bng có mơi trường thiết kế level RH -silicagels đặt xác RH đo RH mẫu khối gel -Đây cách khơng khuyến cáo nên dung có lỗi việc tính tốn sai lệc * Phương pháp làm tăng tốc độ tái sinh -Làm cho chiều dày Gels mỏng -Sử dụng quạt để làm lưu thơng khơng khí xung quang gels -Trộn lẫn gel cách tuần hoàn để lượng gels phân tầng cách đặnh Lưu ý: - Đối với lớp hạt , cho phép ngày gel ban đầu khô lâu lớp hạt dày - Silicagel đạt đến độ ẩm cao mức mong muốn trình thiết kế Level RH tăng tốc độ q trình tái sinh khơng thể kiểm soát độ ẩm -Việc bổ sung độ ẩm trực tiếp thông qua việc phun sương hay ngâm khuyến cáo không sử dụng Phương pháp tái sinh silicagel mà khơng phải di dời -Phương pháp hiệu lớp silicagel dàn trải thành lớp mỏng , có thời gian đáp ứng lại nhanh ,chẳng hạn đạt với Rhapid Gel - Tăng giảm diện tích bề mặt silicagel kiểm sốt bốc - Tốc độ ban đầu gel khô loại bỏ độ ẩm dư nhanh Đây điều quan trọng để hạn chế diện tích bề mặt gel khơ để ngăn chặn trường hợp RH bị giảm sút nhanh Điều tốc độ gel khơ hấp phụ độ ẩm nhanh tốc độ mà silicagel hấp phụ độ ẩm -Nếu silicagel điều hòa độ ẩm chỗ , Mức tăng hay giảm RH phòng kín cần phải theo dõi cẩn thận để xác định tỷ lệ chấp nhận , tỷ lệ chấp nhận nước hay gel khơ đặt phòng kín để điều hòa độ ẩm đường ống dẫn silicagel phải bị rời -Việc tính tốn độ ẩm thêm vào hay loại bỏ khỏi silicagel tính tốn khơng gian định (Lafontine 1984 , Weintraub 1991 ) Thanks you for watching! www.themegallery.com ... vô định hình silicagel 2.1-2.2 g/cm3 có khối lượng riêng nhỏ so với thạch anh ( 2.65g/cm3) Cấu trúc không gian silicagel - Silicagel mạng chiều, liên tục hạt gel silica Cấu trúc silicagel ngậm... đường kính tương ứng với ca 1000 m2 / g Và từ hạt mixen ta tổng hợp silicagel Giản đồ phác thảo trình tổng hợp silicagel Hình TEM silicagel gần lý tưởng q trình làm khơ nhanh , số lượng lỗ rỗng... Thành phần hóa học silicagel SiO2 ( 97-99%) số chất phụ khác Tùy vào mục đích sử dụng mà người ta chia silicagen thành loại Silicagel loại có chất thị màu: có thêm Clorua coban Silicagel loại khơng