硅膠是一種粒狀多孔的二氧化硅水合物,由硅酸鈉加酸后洗滌干燥制得,主要成分是二氧化硅,化學性質穩定,不燃燒。雖名稱為“膠”,它實際上是一種固體,外表呈透明或乳白色。具有開放的多孔結構,吸附性強,能吸附多種物質。
由于具有強力吸附性,能迅速有效地吸附密封包裝內的水分、化學性質穩定、無毒無害,硅膠已被大量用于藥物提純、DNA分離、食品干燥、高精電子、高級化妝品、污水凈化、啤酒提純、高級涂料以及樹脂生產或保存等方面。
名稱:硅膠 別名:硅橡膠;氧化硅膠或硅酸凝膠 英文名稱:Silicagel; Silica 分子式:xSiO2·yH2O 分子量:60.08 CAS 登錄號:CAS# 112926-00-8 EINECS 登錄號:231-545-4
硅膠是由美國約翰·霍普金斯大學的化學教授Walter A. Patrick在1919年發明的。第一次世界大戰時曾被用作防毒面具中的吸收劑。
在堿金屬硅酸鹽(如硅酸鈉)溶液中加酸,使之酸化,再加入一定量的電解質進行攪拌,即生成硅酸凝膠;或者在較濃的硅酸鈉溶液中加酸或銨鹽也能生成硅酸凝膠。將硅酸凝膠靜置幾小時使之老化,然后用熱水洗去可溶性鹽類,在60~70℃下烘干并在約300℃時活化,即可得硅膠。
硅膠屬非晶態物質。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組分和物理結構,決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點:吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。
將硅酸凝膠浸泡在氯化鈷(CoCl2)或氯鈷酸銨((NH4)2CoCl4)溶液中,再經干燥活化就可以得到變色硅膠,可用于指示硅膠吸水的程度。這是因為無水氯化鈷(CoCl2)呈藍色,而六水合氯化鈷(CoCl2·6H2O)為紅色。
日常生活中經常遇到硅膠裝在某些紙袋或由半透膜樹脂制成的袋子中,用于吸水,控制濕度,防止某些物品的變質。硅膠袋上一般注明“請勿食用”。它會對呼吸系統、消化系統、皮膚和眼部產生刺激,[2] 而且有些變色硅膠中還含有氯化鈷等濕度指示劑,而氯化鈷是有毒物質,屬于IARC第二類致癌物質,有可能導致癌癥。
一、硅膠按其性質及組分可分為有機硅膠和無機硅膠兩大類。
二、硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細孔硅膠。由于孔隙結構的不同,它們的吸附性能各有特點。粗孔硅膠在相對濕度高的情況下有較高的吸附量,細孔硅膠則在相對濕度較低的情況下吸咐量高于粗孔硅膠,而B型硅膠由于孔結構介于粗、細孔之間,其吸附量也介于粗、細孔之間。大孔硅膠一般用作催化劑載體、消光劑、牙膏磨料等。因此應根據不同的用途選擇不同的品種。
硅膠吸附水份后,可通過熱脫附方式將水份除去,加熱的方式有多種,如電熱爐、煙道余熱加熱及熱風干燥等。脫附加熱的溫度控制在120—180℃為宜,對于藍膠指示劑、變色硅膠、DL型藍色硅膠則控制在100—120℃為宜。各種工業硅膠再生時的最高溫度不應超過以下限度:
粗孔硅膠不得高于600℃; 細孔硅膠不得高于200℃; 藍膠指標劑(或變色硅膠)不得高于120℃; 硅鋁膠不得高于350℃。 再生后的硅膠,其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。 |