Silikagels ir svarīgs materiāls, ko plaši izmanto rūpniecībā un ikdienas dzīvē, lai absorbētu mitrumu un mitrumu. Tā unikālās ķīmiskās un fizikālās īpašības padara to par racionālu desikantu izvēli.
I. Silikagela struktūra un īpašībasdesikants
Silikagēla lodītes ir poraina viela, kas galvenokārt sastāv no silīcijskābes gēla un kuras ķīmiskā formula ir SiO2.nH2O. Silikagēla desikantu strukturālās īpašības ir tādas, ka tā iekšpusē satur lielu skaitu mikroporu, kas veido milzīgu īpatnējo virsmu, kas ir tā mitruma absorbcijas spējas pamatā. Granulētā silikagēla poru izmērs var svārstīties no dažiem nanometriem līdz simtiem nanometru, kas ļauj tam adsorbēt dažāda izmēra molekulas, tostarp ūdens molekulas. Vēl viena svarīga silikagela īpašība ir tā ķīmiskā inerce, kas nozīmē, ka tas nereaģē ar lielāko daļu ķīmisko vielu un ir stabils pat augstā temperatūrā. Turklāt gēla silīcija dioksīdam piemīt netoksicitātes, bez smaržas un nekodīguma īpašības.
II. Mitruma absorbcijas princips
Silikagēla desikantu mitruma absorbcijas princips galvenokārt balstās uz diviem procesiem: fizisko adsorbciju un ķīmisko adsorbciju
1. Fiziskā adsorbcija
Fiziskā adsorbcija attiecas uz nekovalento saiti starp silikagela porām un ūdens molekulām starpmolekulāro spēku dēļ. Kad ūdens molekulas gaisā nonāk saskarē ar tā virsmu, šīs molekulas pievelk porās esošais elektrostatiskais spēks un iekļūst poru iekšpusē. Tā kā silikagelam ir ļoti liels īpatnējais virsmas laukums, tas var efektīvi adsorbēt lielu skaitu ūdens molekulu.
2. Ķīmiskā adsorbcija
Ķīmiskā adsorbcija attiecas uz ķīmisko reakciju starp silikagelu un ūdens molekulām. Lai gan pats silikagels ķīmiski nereaģē ar ūdens molekulām, noteiktos apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā vai citu ķīmisku vielu klātbūtnē, tas var reaģēt ar noteiktiem hidrolīzes produktiem, lai panāktu mitruma ķīmisku adsorbciju.
III. Silikagela desikantu klasifikācija
Silikagēla desikantu var iedalīt baltā gēla silīcija dioksīda, zilā zilā silīcija dioksīda, oranžā gēla silīcija dioksīda un alumīnija oksīda gēla silīcija dioksīda veidā. Baltais silikagels un alumīnija oksīda silikagels nav indikatīvi, savukārt zils silikagels un oranžs silikagels norāda uz silikagelu. Ūdens absorbcijas procesā zilā krāsa kļūs sārta, bet oranžā - zaļa.
IV. Silikagela desikantu uzklāšana
Silikagela daļiņas tiek plaši izmantotas dažādās jomās, pateicoties tās unikālajām higroskopiskajām īpašībām un drošībai. Piemēram, dabasgāzes dehidratācija, naftas un gāzes atgūšanas hidrofobitāte, elektroniskie izstrādājumi, farmaceitiskais iepakojums, aprīkojums un instrumenti, gaisa kompresijas sistēmas utt.
Lasiet vairāk informācijas par silikagela desikantu
