Особливості хімічної поведінки та застосування кремнеземних матеріалів

Поняття про силікагель, його застосування в господарстві як осушувача, носія каталізаторів, сорбенту платинових металів і розділювача ізотопів радіоактивних металів. Розгляд схематичної будови глобул скелету силікагелю. Гелеутворення кремнієвої кислоти.

Рубрика Химия
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 11.01.2014
Размер файла 385,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Львівський національний університет імені Івана Франка

Хімічний факультет

Кафедра фізичної та колоїдної хімії

Реферат на тему:

"Особливості хімічної поведінки та застосування кремнеземних матеріалів"

Виконала: Струк В.М.

Викладач: Бойчишин Л.М.

Львів -2013

План

1. Поняття про силікагель

2. Реакції на поверхні SiO2 та методи хімічної функціоналізації

3. Силанізування, збирання на поверхні, молекулярне нашарування

4. Наночастинки SiO2, особливості хімічної будови та застосування

Висновки

Список використаної літератури

1. Поняття про силікагель

Силікагель - висушений гель кремнієвої кислоти пористої будови з сильно розвиненою внутрішньою поверхнею. Це зерниста, склоподібна, пориста форма діоксиду кремнію, добута синтетичним шляхом із силікату натрію. Широко застосовується в господарстві як осушувач, носій каталізаторів, розділювач сумішей в хроматографічному аналізі, сорбент платинових металів, розділювач ізотопів радіоактивних металів.

У повсякденному житті найчастіше зустрічається у формі невеликих гранул, запакованих у маленькі паперові пакети (зазвичай 2Ч3 сантиметри), які можна знайти у придбаному взутті, в коробках з побутовими електронними приладами та ін. У цій формі силікагель використовується для контролю вологості для запобігання псуванню деяких товарів.

За масштабами застосування силікагель істотно перевершує активний оксид алюмінію і цеоліти. Хімічна інертність, висока термостійкість, легкість регулювання пористої структури - цей комплекс властивостей дає можливість приготування на основі силікагелю сорбентів, каталізаторів і носіїв з високою питомою поверхнею при оптимальній пористості структури.

Силікагель - це майже чистий діоксид кремнію SiO2, однак його технічні сорти містять домішки. Силікагель завжди містить більші чи менші кількості адсорбованої води (на цьому базується його широке використання в якості осушувача). Крім того, технічний силікагель містить інші оксиди, насамперед оксид алюмінію та заліза. Останній надає технічному силікагелю жовтуватого або навіть коричневого кольору.

Дослідження будови силікагелю було досить тривалим процесом. Спочатку вчені провели детальне електронне мікроскопічне вивчення золю кремнієвої кислоти і тих змін, які в ньому відбуваються в процесі старіння. На електронно-мікроскопічному знімку свіжого приготованого золю, в якому переважає істинно-розчинена кремнієва кислота, не можна розрізнити якихось частинок чи агрегатів SiO2. Відносно великі частинки, зазвичай кулястої форми, розміром від декількох сотих до 0,1 мк, характерні для типових колоїдів, з'являються лише у процесі старіння золю.

Було проведене визначення діаметрів частинок стабілізованих силіказолей як в самих золях, методом розсіювання світла, так і після висихання на плівці електронно-мікроскопічним шляхом і вимірюванням питомої поверхні за величиною адсорбції парів азоту, отриманих із золів сухих порошків. Всі три способи вимірювань дали близькі величини діаметрів частинок. Це дозволило зробити висновок про те, що частинки досліджених золів непористі, кулясті і настільки ущільнені, що при висиханні золю вже не стискаються. Розміри частинок залежать від способу приготування золю і коливаються від 20-30 до 150 А, а в спеціально приготовлених стабілізованих золях досягають 600 А.

Рис 1 Схематична будова глобул скелету силікагелю

Поверхня цих частинок покрита гідроксильними групами, збереженими при конденсації ортокремнієвої кислоти. Наявність на поверхні силікагелю гідроксилів, зв'язаних з атомами кремнію, було пізніше обґрунтоване Карманом, який дійшов до будови колоїдної кремнієвої кислоти виходячи з реальних структур кремнезему, що складаються з сітки тетраедрів SiO4 і відповідних за складом SiO2. Збереження структурних одиниць SiO2 в цьому випадку припускає наявність на приграничній поверхні колоїдної кремнієвої кислоти незавершених тетраедрів. Прагнення поверхневих атомів кремнію до завершення тетраедричної координації з киснем обумовлює при контакті з вологою гідратацію поверхні кремнезему з утворенням ОН-групи. Розташування кремнекисневих тетраедрів всередині частинок золю і гелю кремнекислоти відрізняється від їх розташування в кристалі і близька до такої в склі. Аморфна будова частинок золю в подальшому майбутньому була підтверджена електроннографічними даними.

Таким чином, можна стверджувати, що частинки силікагідрозолю кулясті, складаються з неправильно розташованих кремнекисневих тетраедрів, поверхневий шар яких закінчується гідроксилами.

Силіказоль не є істинно рівноважною системою. Прагнення останньої до зменшення вільної енергії проявляється в самовільному переході золю в гідрогель. Гідрогель з плином часу також зазнає змін в результаті тих же конденсаційних процесів, які призводять до подальшого укрупнення і зростання первинних частинок.

Питанню гелеутворення кремнієвої кислоти присвячено багато робіт, проте механізм цього процесу повністю ще не з'ясований. Найбільшого поширення і визнання отримала міцелярна або фібрилярна теорія, за якою кремнегель утворюється в результаті послідовної хімічної конденсації низькомолекулярних кремнієвих кислот, що супроводжується виділенням води. Ланцюги конденсованих полікремнієвих кислот, в свою чергу, сполучаються між собою перехресними зв'язками, утворюючи еластичну структуру, здатну, завдяки капілярним силам, утримувати велику кількість води або розбавленого розчину силікату. За цією гіпотезою структурною основою всієї гелеподібної системи є частинки високополімера, взаємно зв'язані між собою. силікагель гелеутворення кремнієвий

Конденсаційний механізм гелеутворення краще за інших пояснює такі властивості колоїдної кремнекислоти, як нечутливість золю до малих добавок солей, вплив концентрації водневих іонів на швидкість желатинізації, зростання pH в процесі желатинізації, незворотність гелю, еластичність та ін.

2. Реакції на поверхні SiO2 та методи хімічної функціоналізації

Для покращення певних фізико-хімічних властивостей поверхневих шарів кремній оксиду, різними методами вводять інші функціональні групи та активатори. Часто це робиться для покращення адсорбційних властивостей, а також для конструювання хемо- та інших видів сенсорів з швидким часом відклику.

Актуальними на сьогодні є дослідження та синтез на поверхні діоксиду кремнію функціональних груп із ненасиченими зв`язками та гетеро атомними циклами. Проведено активацію поверхні діоксиду силіцію шляхом іммобілізації на ній ініціюючих пероксидних або полімеризаційноздатних вінільних груп за допомогою спеціально розроблених методів, включаючи адсорбцію та полімераналогічні реакції адсорбованих полімерних носіїв заданої функціональності.

Із застосуванням прецизійних методів (еліпсометрії та АСМ) встановлено особливості адсорбції пероксидних макроініціаторів на планарній поверхні SiO2 і виявлено нетривіальну кінетику процесу, обумовлену конформаційною перебудовою адсорбованих макромолекул.

Виявлений взаємозв'язок між мікроструктурою (морфологією) адсорбційного шару ПМІ і макроскопічними властивостями (змочуваність) модифікованої поверхні.

На основі досліджень розкладу дитретинних пероксидних групи ПМІ, локалізованих на поверхні SiO2 (Аеросил-90), встановлено, що іммобілізація ПМІ на мінеральній поверхні приводить до суттєвого зниження термічної стійкості їх ОО груп, тоді як наявність іншої функціональності в якірному кополімері має значно менший вплив.

Таким чином можна одержати полімеризаційнонаповнені композити з покращеними фізико-механічними властивостями на основі модифікованих поліреакційноздатними сполуками наповнювачів (діоксиду силіцію).

Цікавість до функціоналізації поверхні кремнію походить із необхідності пасивувати поверхню напівпровідника по відношенню до окислення на повітрі або у воді, з одного боку, і із іншого - по відношенню до процесів рекомбінації носіїв заряду на локалізованих електронних дефектних станах, пов'язаних з поверхнею.

У виробництві напівпровідників, де переважно використовують поверхню кремнію орієнтації (100), пасивація поверхні щодо рекомбінації носіїв заряду відбувається шляхом створення шару відпаленого при високій температурі оксиду кремнію.

Сформована таким чином високо впорядкована границя розподілу Si/SiO2 зумовлює об'ємну структуру, що вільна від активних електронних дефектів. Однак, ця технологія покриття оксидом потребує значної теплової енергії, бо потрібно формування шару завтовшки, у крайній мірі, в декілька нанометрів. Так як розміри кремнієвих приладів стають все меншими, ця мінімальна товщина стає завадою, зважаючи на те, що пасивуючи шари меншої товщини можуть мати суттєвий вплив на роботу мініатюрних пристроїв.

В останні роки підвищилась цікавість до модифікації поверхні кремнію шляхом ковалентного прикріплення до неї атомних груп, ця, так звана, функціоналізація поверхні приводить до її пасивації і зміни властивостей підкладки. Ковалентні зв'язки між атомами Si та С демонструють виняткову вигідність і з точки зору стабільності самого зв'язку у порівнянні з кремній-водневим зв'язком, із боку багатства вибору схем реакцій органічної хімії для прикріплення підходящих функціональних груп.

Найчастіше для функціоналізації для формування Si-С зв'язків використовували поверхню Si (111), завершену Н-шаром, для реакції з ненасиченими алкенами через процеси з радикалами, каталізованими діаксил пероксидом. Подалі, ці реакції були доповнені використанням ультрафіолетового або білого світла, теплової енергії, комплексів перехідних металів та кислот Льюїса, щоб каталізувати їх, і поширилися на кристали кремнію з поверхнею (100) та на пористий кремній.

Кремній-вуглецеві ковалентні зв`язки є привабливою альтернативою пасивуючому шару термічного оксиду, бо ці зв'язки є дуже стабільними та значно зменшують активність алкілованої поверхні по відношенню до кисню, ці обидва фактори, в свою чергу, запобігають формуванню оксиду і гальмують формування рекомбінаційних центрів як в об'ємі кремнію так і біля поверхні.

Було продемонстровано, що поверхню Si(111) можна модифікувати, використовуючи двоетапний процесу хлорування / алкілування із застосуванням реагентів Грігнарда (Grignard), що надає поверхні електричну і хімічну стабільність. При підготовці тест-засобів на основі кремнеземів частіше використовують адсорбційне закріплення органічних реагентів, яке залежить від структури кремнезему, пористості і питомої поверхні сорбенту. Такі тест-засоби найчастіше використовують у вигляді порошків.

На поверхні немодифікованого кремнезему встановлено наявність як мінімум трьох типів груп: силанольних, силандіольних та силоксанових. Виходячи з загальноприйнятої моделі адсорбції на поверхні кремнезему --моделі водневого зв'язування, силоксанові групи не беруть участі в процесах адсорбції, силандіольні групи - малоактивні, найбільш хімічно активними є силанольні групи (Рис 2.).

Рис.2 Основні типи груп на поверхні кремнеземів: силандіольні (1), силанольні (2), силоксанові (3).

Імпрегнування, або просочення кремнеземної матриці, здійснюють переважно концентрованим розчином реагенту в леткому розчиннику з подальшим видаленням розчинника у вакуумі за умов кімнатної або більш високої температури. Модифікацію здійснюють у статичному та у динамічному режимах.

Для підвищення стійкості до вимивання реагентів, що сорбують на кремнеземі, використовують силікагелі з попередньо адсорбованими на їх поверхні високомолекулярними четвертинними амонієвими сполуками, наприклад, хлорид тринонілоктадециламмонію (ЧАС+Cl-). Такі сорбенти володіють аніонообмінними властивостями. Хлорид-іони можуть вступати в реакцію обміну, наприклад, з аніонним барвником метиловим оранжевим. При цьому утворюється порошок червоного кольору.

Як один із засобів фізичної іммобілізації може бути метод золь-гель-синтезу, який є універсальним способом отримання модифікованих кремнеземів. Порівняно з матеріалами, отриманими за допомогою адсорбції з водних розчинів, золь-гель-метод дозволяє отримувати матеріали з більш високою гідролітичною стійкістю. Це вдається внаслідок унікальних можливостей регулювання розміру пор матеріалу, змінюючи умови синтезу. Реагенти, що іммобілізують, залежно від розчинності вводять у суміш у вигляді водного або етанольного розчину або у вигляді седиментаційно стійкої етанольної суспензії (отриманої під впливом ультразвуку).

Модифіковані ксерогелі були використані для багаточисельних тест-визначень органічних і неорганічних сполук як порошки або наповнювачі індикаторних трубок при аналізі вод та інших рідин.

Синтез ковалентно модифікованих кремнеземів досить складний та трудомісткий. Він включає обробку носія сполуками, що містять фрагменти, здатні до реакцій конденсації з поверхневими силанольними групами. Приклад схеми силанізування поверхні кремнезему в результаті взаємодії силанольних груп з тетраметилкремнієвою кислотою наведено на рис. 3.

Рис. 3 Схема силанізування поверхні кремнезему

Потім послідовно здійснюють декілька синтетичних стадій, в тому числі отримують реагент, що закріплюють, у формі, яка здатна до взаємодії з поверхнею кремнезему. Можна іммобілізувати тільки ті сполуки, хіміко-аналітичні функціональні групи яких (комплексоутворюючі та інші) зберігають стійкість на усіх стадіях синтезу.

Відомі хімічно модифіковані кремнеземи (ХМК) з прищепленими алкільними, фенільними, нітрильними, амінними, карбоксильними та іншими функціональними групами. Такі сорбенти у тест-методах використовуються обмежено, більш широке застосування ХМК отримали для концентрування і розділення, наприклад, комплексоутворюючі ХМК дозволяють міцно зв'язувати іони металів.

На рис. 4 представлено фрагменти поверхні кремнеземів з ковалентно прищепленими триетилентриаміном (1) та четвертинною амонієвою основою (2). Перший сорбент може утворювати міцні комплекси з іонами Сu2+, а другий сорбент проявляє аніонообмінні властивості.

Рис.4 Фрагменти поверхні хімічно модифікованих кремнеземів, що виявляють комплексоутворюючі (1) та аніонообмінні (2) властивості

Більшість ХМК хімічно та механічно стійкі, на них швидко встановлюється рівновага навіть за умов малої концентрації речовин, які визначають (? 10-5 моль/л), не набрякають у воді та в органічних розчинниках. Ці переваги часто мають потенційні недоліки, пов'язані зі складністю синтезу.

3. Силанізування, збирання на поверхні, молекулярне нашарування.

Силанізування - це процеси модифікації поверхні діоксиду кремнію, для зміни його фізико-хімічних властивостей.

Ефективність практичного застосування високодисперсних кремнеземів визначається глибиною розуміння природи хімічних та фізичних процесів, що відбуваються на їхній поверхні. Найбільш істотним засобом цілеспрямованої зміни її властивостей є хімічна модифікація за допомогою хемосорбції різноманітних сполук.

Відомо, що вихідний немодифікований кремнезем виявляє значнугідрофільність, певною мірою обумовлену присутністю на його поверхні гідроксильних груп. Однак у багатьох випадках ця властивість стає небажаною і виникає потреба одержання кремнеземів з гідрофобними властивостями, пасивних до дії вологи. Як правило, це досягається силанізацією поверхні за допомогою її обробки органосиланами різної хімічної природи. При цьому утворюються поверхневі сполуки загальної формули

?Si(кр.)OSiR3

з високою термічною стійкістю (S i(кр.)- поверхневий атом кремнію). Властивості функціонального покриву модифікованої поверхні SiO2 визначаються хімічною природою функціональної групи R, зв'язаної з атомом кремнію.

В перших роботах з гідрофобізації діоксиду кремнію вважалося, що при використанні алкілсиланів з вуглеводними радикалами різної довжини та будови утворюються покриття, здатні повністю блокувати поверхню кремнезему від проникнення молекул води. Подальші дослідження змусили дещо переглянути ці уявлення.

Було показано, що гідрофільність гідроксильованої поверхні діоксиду кремнію можна пояснити в рамках уявлень про приповерхневий розподіл молекулярного електростатичного потенціалу (с), що утворюється атомами поверхневих функціональних груп та твердотільної підкладки, під електростатичним потенціалом в теорії реакційної здатності розуміють енергію взаємодії пробного одиничного позитивного заряду з довільною молекулярною системою, що має неоднорідний електронний розподіл. Потім цей підхід було застосовано для пояснення адсорбційних властивостей повністю хлорованої, амінованої, гідрованої і триметилсилільованої поверхонь кремнезему. Однак в цих роботах зовсім не досліджено питання зв`язку приповерхневого розподілу с з адсорбційними властивостями прищепленного шару, що містить функціональні групи різної природи. Важливість його розгляду обумовлена тим, щошар, ковалентно потенціалу (с), що утворюється атомами поверхневих функціональних груп та твердотільної підкладки.

Рис 5 Кластер, що моделює поверхню кремнезему з однією ТМС групою в оточенні 11 силанолів

Слід нагадати, що під електростатичним потенціалом в теоріїї реакційної здатності розуміють енергію взаємодії пробного одиничного позитивного заряду з довільною молекулярною системою, що має неоднорідний електронний розподіл. Потім цей підхід було застосовано для пояснення адсорбційних властивостей повністю хлорованої, амінованої, гідрованої і триметилсилільованої поверхонь кремнезему.

Однак в цих роботах зовсім не досліджено питання зв`язку при поверхневого розподілу с з адсорбційними властивостями прищепленого шару, що містить функціональні групи різної природи. Важливість його розгляду обумовлена тим, що шар, ковалентно закріплений на поверхні будь-якого твердого тіла, зокрема кремнезему, завжди поліфункціональний, оскільки в ньому звичайно знаходяться, крім прищеплених, також і вихідні функціональні групи, як правило гідроксильні.

Одержання монофункціонального шару в результаті реакції силанізування практично неможливо, що обумовлено виникаючими стеричними утрудненнями, енергетичною неоднорідністю активних центрів поверхні та низкою інших факторів різного ступеня хлорованої, амінованої, гідрованої і триметилсилільованої поверхонь кремнезему.

Реакції на поверхні твердого тіла перебігають дещо інакше, ніж у розчині, а саме, кожна наступна молекула взаємодіє по суті, вже не з тією ж речовиною, з якою прореагувала попередня. При цьому важливу роль відіграє і топографія закріплених груп, взаємний вплив поверхневих сполук та їх взаємодія з підкладкою. У запропонованій роботі напів емпіричним методом квантової хімії (РМ 3) розглянута електронна будова низки кластерів, що моделюють найхарактерніші ділянки поверхні гідроксильованого, повністю триметилсилільованого кремнеземів, а також кремнеземів із змінною n=1ч11. Вплив відкинутої частини кристалічної гратки враховувався введенням псевдоатомів (Si*) по периферії кластерів, що стикується з об`ємною фазою підкладки.

На рис. 5 наведено кластер 1, що моделює поверхню кремнезему з одною ТМС групою у положенні 4 (див. рис. 5) в оточенні 11 силанолів. Така ситуація кількістю гідроксильних та триметил-силільних (ТМС) груп. Вихідна немодифікована поверхня гідроксильованого кремнезему передавалась кластером Si24O56(OH)12(Si*)24, структура якого відповідає грані в-кристобаліту. Кластер, що відтворює повністю триметилсилільовану поверхню (ТМС-SiO2) кремнезему, утворювався з кластера заміною водневих атомів всіх силанолів на групи - Si(CH3)3. Поверхні, що реалізуються за неповної заміни цих водневих атомів ТМС групами, репрезентувались кластерами складу Si24O56(OH)12-n(Si*)24[Si(CH3)3]n, де n=1ч11. Вплив відкинутої частини кристалічної гратки враховувався введенням псевдоатомів (Si*) по периферії кластерів, що стикується з об`ємною фазою підкладки.

На рис. 5 наведено кластер 1, що моделює поверхню кремнезему з одною ТМС групою у положенні 4 (див. рис. 6) в оточенні 11 силанолів. Така ситуація виникає на початкових стадіях силілювання поверхні кремнезему або при істотному дефіциті модифікуючого силану в реакційному об`ємі. Характерним для розподілу потенціалу (див. Рис. 8) в площині II (див. Рис. 7), що проходить перпендикулярно до площини гідроксильованих атомів кремнію через ланцюжок зв'язків

? Si(кр.)-О-Si-C-H ТМС

групи, є наявність спільної області негативних значень с, що локалізована в околі атомів кремнію та вуглецю прищепленої групи. Формування цієї області обумовлено негативними зарядами атомів вуглецю ТМС.

Рис 6. Нумерація позицій розміщення функціональних груп на поверхні кремнезему і зображення площин, в яких виконувалась побудова електростатичного потенціалу.

Рис 7 Профілі електростатичного потенціалу (у кДж/моль) в площині ЙЙ для приповерхневого шару кремнезему, що моделюється кластером 1

Таким чином, прищеплений шар частково триметилсилільованої поверхні кремнезему можна віднести до бімодальної фази, в якій одночасно знаходяться функціональні групи двох типів: гідрофобна (ТМС) і гідрофільна (силаноли). На всіх стадіях прищеплення ТМС груп (від n=0 до n=12) на поверхні завжди є компактні, відносно невеликі області негативних значень с, які визначають її гідрофобність. Вони не зникають навіть при великих концентраціях ТМС груп. До того ж із зростанням росту n області негативних значень потенціалу (-23 кДж/моль) формуються у атомів вуглецю ТМС груп. Це дає підставу вважати, що навіть повністю триметилсилільована поверхня кремнезему є умовно гідрофобною.

Слід також зауважити, що на початкових стадіях триметилсилілювання поверхні кремнезему її гідрофільність навіть зростає, про що свідчить наявність більш глибоких мінімумів негативних значень потенціалу у порівнянні з повністю гідроксильованим кремнеземом. Отже, модифікація поверхні приводить до кардинальної зміни властивостей, тому дослідження та синтези є дуже актуальними та корисними у цій сфері.

4. Наночастинки SiO2, особливості хімічної будови та застосування

Найважливішою перевагою силікагелю в порівнянні з природними пористими матеріалами (пемза, азбест) є можливість зміни його структури в процесі формування. Цей фактор є особливо важливим тому, що ступінь і характер пористості силікагелю обумовлюють ефективність його застосування в різних процесах. При даній пористій структурі адсорбційна активність визначається концентрацією адсорбованої речовини і розміром її молекул.

Проте геометрична структура силікагелю не є єдиним чинником, що визначає його адсорбційну активність. Важливу роль також відіграє хімічна природа його поверхні. Останню можна змінювати термічною дегідратацією, проведенням на поверхні силікагелю різних реакцій, за допомогою яких утворюються нові сполуки. До таких реакцій належать алкоксилювання, хлорування, взаємодія поверхні силікагелю з алкіл- та арилхлорсиланами і т. д. Однією з важливих переваг силікагелю є його інертність. Він вважається хімічно і біологічно нешкідливим.

Додає поширеності цьому адсорбенту і той факт, що його можна синтезувати в достатньо широкому інтервалі заданих структурних характеристик при використанні досить простих технологічних процесів. Крім того, для його регенерації необхідна відносно низька температура (100-200 °C), що значно зменшує промислові енерговитрати.

Силікагель є пожежо- і вибухобезпечним матеріалом, що сприяє його розповсюдженню в промислових процесах технологічних установок.

Метод формування пористих структур з ксерогелів за допомогою зв'язувальних набуває великого інтересу у зв'язку з можливістю конструювання досить ефективних в каталізі бідисперсних структур каталізаторів і носіїв і, з іншого боку, як спосіб додання силікагелю водостійкості. Застосування цього методу ще пов'язують з пошуком шляхів управління механічними властивостями контактів і адсорбентів - міцністю і зносостійкістю зерен. Метод полягає в склеюванні частинок заданого розміру, що володіють внутрішньою пористістю, за допомогою зв'язувальних. При цьому розмелений силікагель певного гранулометричного складу змішують зі зв'язувальним вручну, потім на вальцях і, нарешті, в змішувачі до отримання однорідної еластичної маси. Пасту формують і сушать.

Структура силікагелів, отриманих методом склеювання, розглядається як біглобулярна, тобто така, що складається з частинок двох розмірів.

Адсорбенти, отримані за методом склеювання, зазвичай характеризуються великою міцністю, яка тим вища, чим вищий ступінь подрібнення вихідного адсорбенту до склеювання. Міцність таких адсорбентів залежить від числа контактів між частками.

Висновки

Силікагель має велику типову поверхню, тому широко застосовується у найрізноманітніших галузях промисловості. Силікагель є одним з поширених носіїв каталізаторів і служить компонентом багатьох складних контактів. Він використовується як носій найрізноманітніших каталітично активних речовин - металів Pt, Pd, Ni тощо, оксидів, кислот, основ - для процесів окислення, гідратації, гідрування, полімеризації, конденсації і багатьох інших реакцій, як іоніти для розділення радіоактивних ізотопів, очищення промислових стічних вод від іонів різних металів і засобів медичної допомоги при інтоксикації радіоактивними речовинами.

Модифікуючи кремнеземи (SiO2) різними органічними функціональними групами, можна змінювати галузь застосування наношарів та змінювати головні фізико-хімічні властивості.

Список використаної літератури

1. R. Kitawaki, K Shorai. // Bull. Chem. Soc. Japan. 1968. 41. P. 1461.

2. Гембицький П.О., Воїнцева І. І. Полімерний біоцидний препарат полігексаметиленгуанідин. - Запоріжжя `Поліграф', 1998 - 44с. - Рос

3. Коростылев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Наука, 1964. 399 с.

4. Алексєєв С.О., Єніна М.О., Зайцев В.М. Термічний розклад аміно кремнезему та продуктів його взаємодії з HCl і HNO3. // Укр. Хім. Журн. 2000. Т. 66, №10. C. 61-64.

5. Пилипенко А.Т., Пилипенко Л.А., Зубенко А.И. Органические реактивы в неорганическом анализе. К. Наукова думка. 1994.

6. В.В. Лобанов, Ю.И. Горлов. Электростатический потенциал поверхности SiO2 и природа ее адсорбционных центров // Химия, физика и технология поверхности, Вып. 1, сс. 3-8 (1992).

7. E. Scrocco, J. Tomasi. The Electrostatic Molecular Potential as a Tool for the Interpretation of MolecularProperties // Topic Current Chem., 42, pp. 95-170 (1973).

8. В.В. Лобанов, Ю.И. Горлов. Влияние природы поверхностных функциональных групп на электростатический потенциал поверхности SiO2 // Журн. физ. химии, 69(4), сс. 753-755 (1995).

9. И.Ф. Миронюк, В.В. Лобанов, В.М. Огенко. Электростатический потенциал и адсорбционные свойства триметилсилилированной поверхности кремнезема // Теорет. и эксперим. химия.

Размещено на Allbest.ruРазмещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Класифікація металів, особливості їх будови. Поширення у природі лужних металів, їх фізичні та хімічні властивості. Застосування сполук лужних металів. Сполуки s-металів ІІА-підгрупи та їх властивості. Види жорсткості, її вимірювання та усунення.

    курсовая работа [425,9 K], добавлен 09.11.2009

  • Елементи-метали в періодичній системі. Схема утворення енергетичних зон при збільшенні числа внутрішніх атомів. Кристалічна структура металів. Взаємодія металів з кислотами-неокисниками. Принципи промислового одержання металів. Сутність поняття "сплав".

    лекция [610,2 K], добавлен 12.12.2011

  • Сірчана кислота як один з основних багатотоннажних продуктів хімічної промисловості, її застосування в різних галузях народного господарства. Взаємодія сірчаної кислоти з металами та неметалами, солями та водою. Сировина для виробництва сірчаної кислоти.

    реферат [32,0 K], добавлен 11.11.2010

  • Актуальність визначення металів та застосування реагенту оксихіноліну для їх визначення. Загальна його характеристика. Правила методик визначення з оксихіноліном, аналітичні методи. Застосування реагенту в медиціні, при розробці нових технологій.

    курсовая работа [55,0 K], добавлен 11.05.2009

  • Класифікація провідникових матеріалів. Електропровідність металів. Розгляд питання зштовхування електронів з вузлами кристалічної решітки. Латунь як сплав міді з цинком, її властивості та якості провідника. Особливості використання алюмінієвих сплавів.

    реферат [42,2 K], добавлен 24.11.2010

  • Механізм протікання хімічної та електрохімічної корозії. Властивості міді, латуней і бронз. Види корозії кольорових металів. Основні принципи їх захисту способом утворення плівки, методом оксидування, з використанням захисних мастил та інгібіторів.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.01.2013

  • Місце елементів-металів у періодичній системі Д.І. Менделєєва, будова їх атомів. Металевий зв’язок і кристалічна гратка. Загальні фізичні властивості металів, їх знаходження у природі. Взаємодія лужного металу з водою. Реакція горіння кальцію в повітрі.

    презентация [638,5 K], добавлен 19.11.2014

  • Практична користь хімічної науки для виробництва сировини. Засоби, що використовуються хімією для розвідування і застосування дешевої сировини і видів альтернативних сировинних матеріалів. Специфіка застосування деревини і продуктів її переробки.

    реферат [283,5 K], добавлен 28.04.2010

  • Встановлення здатності системи орто-РОРОР утворювати комплекси з катіонами полівалентних металів. Спектрофотометричний та спектрофлуориметричний аналіз. Характеристики методу молекулярної люмінесценції. 1,2-біс-(5-фенілоксазоліл-2)-бензен та його похідні.

    курсовая работа [855,4 K], добавлен 21.01.2012

  • Характеристика лимонної кислоти та способів її отримання. Аналіз принципів і способів отримання оцтової кислоти. Властивості і застосування ітаконової кислоти. Біологічний синтез лимонної, оцтової та ітаконової кислоти, особливості і умови даних процесів.

    курсовая работа [119,9 K], добавлен 26.08.2013

  • Хімічний зв’язок між природними ресурсами. Значення хімічних процесів у природі. Роль хімії у створенні нових матеріалів. Вивчення поняття синтетичної органічної та неорганічної речовини, хімічної реакції. Застосування хімії в усіх галузях промисловості.

    презентация [980,0 K], добавлен 13.12.2012

  • Особливості колориметричних методів аналізу. Колориметричне титрування (метод дублювання). Органічні реагенти у неорганічному аналізі. Природа іона металу. Реакції, засновані на утворенні комплексних сполук металів. Якісні визначення органічних сполук.

    курсовая работа [592,9 K], добавлен 08.09.2015

  • Хімічна корозія. Електрохімічна корозія. Схема дії гальванічної пари. Захист від корозії. Захисні поверхневі покриття металів. Створення сплавів з антикорозійними властивостями. Протекторний захист і електрозахист. Зміна складу середовища.

    реферат [685,9 K], добавлен 20.04.2007

  • Каталітичні процеси, їх особливості. Історія, поняття та суть каталітичних процесів. Активність і селективність каталізаторів. Гомогенний і гетерогенний каталіз. Найважливіші технологічні характеристики каталізаторів, розрахунки каталітичних процесів.

    реферат [38,1 K], добавлен 30.04.2011

  • Найважливіші природні сульфати, якісна реакція на сульфат-іон. Застосування сульфатної кислоти і сульфатів в промисловості. Хімічні та фізичні властивості сульфатної кислоти, її взаємодія з металами. Розклад цукру і целюлози під дією сульфатної кислоти.

    презентация [688,5 K], добавлен 30.10.2013

  • Нові тенденції в розвитку біотехнології металів. Біонеметали і біометали. Хімічні елементи в складі живих організмів. Оцінка іонності і ковалентності зв'язків іонів біметалів за Б. Яцимірським. Характеристика основних напрямків розвитку біотехнології.

    реферат [22,3 K], добавлен 25.08.2010

  • Потенціал ідеального іоноселективного електрода. Визначення важких металів у харчових продуктах. Використання атомно-абсорбційної спектрофотометрії. Характеристика та практичне застосування тонкошарової хроматографії. Атомно-емісійний спектральний аналіз.

    контрольная работа [70,2 K], добавлен 28.10.2015

  • Загальна характеристика елементів I групи, головної підгрупи. Електронна будова атомів і йонів лужних металів. Металічна кристалічна гратка. Знаходження металів в природі та способи їх одержання в лабораторних умовах. Використання сполук калію та натрію.

    презентация [247,6 K], добавлен 03.03.2015

  • Розгляд методів синтезу гексаметилендіаміна та дінітріла адипінової кислоти з ацетилену та формальдегіду. Ознайомлення із технологією отримання, параметрами виробництва та напрямками застосування (створення полімеру для отримання найлона) солі-АГ.

    реферат [7,9 M], добавлен 26.02.2010

  • Розгляд процесів з нерухомим шаром каталізаторів - методу Гудрі та процесу Термофору. Порівняльний аналіз каталітичної та термічної реакцій розщеплення вуглеводів, визначення їх природних каталізаторів; вивчення хімізму та механізму даних процесів.

    реферат [404,4 K], добавлен 12.03.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.