沸石分子筛
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沸石分子筛原理什么是沸石分子筛沸石分子筛具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。
孔穴之间有孔道相互连接,分子由孔道经过。
由于孔穴的结晶性质,分子筛的孔径分布非常均一。
分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子,因而被形象地称为"分子筛"。
分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响。
合成沸石具有根据分子的大小和极性而进行选择性吸附的特殊功能,因而可以对气体或液体进行干燥或纯化,这也是分子筛可以进行分离的基础。
合成沸石可以满足工业界对吸附和选择特性产品的广泛需求,在工业分离中也大量应用到合成沸石分子筛。
UOP分子筛的优越性自从四十年代末UCC的科学家们发明了第一代合成分子筛以来,UOP的分子筛技术日新月异。
今天,UOP的分子筛以高效、低耗和可靠著称于世。
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传统的分子筛可用做干燥剂、吸附剂以及离子交换剂,UOP还为非传统应用领域提供高硅沸石系列分子筛, 包括去除影响食物及饮料的口味或造成异味的有机体的分子筛。
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沸石分子筛种类一、3A沸石分子筛3A沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
其分子筛骨架由硅氧四面体和铝氧四面体交替排列而成,形成了直径为3埃的孔道。
3A沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附小分子物质,如水、氨等。
因此,3A沸石分子筛被广泛应用于天然气脱水、气体分离等领域。
二、4A沸石分子筛4A沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
其分子筛骨架也由硅氧四面体和铝氧四面体交替排列而成,形成了直径为4埃的孔道。
4A沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附小分子物质,如水、氨、甲醇等。
由于其优异的吸附性能,4A沸石分子筛被广泛应用于空分设备、液化气脱水、空气净化等领域。
三、5A沸石分子筛5A沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
与3A和4A沸石分子筛相比,5A沸石分子筛的孔道直径更大,为5埃。
5A 沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附中等分子物质,如乙烯、乙醇、丙酮等。
由于其良好的吸附性能和分子筛骨架的稳定性,5A沸石分子筛被广泛应用于气体分离、烃类分离、脱除污染物等领域。
四、13X沸石分子筛13X沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
与前面介绍的沸石分子筛种类相比,13X沸石分子筛的孔道直径更大,为10埃左右。
13X沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附大分子物质,如烷烃、芳烃等。
由于其孔道结构的特殊性,13X沸石分子筛在吸附、分离和催化反应等方面具有广泛的应用。
以上是一些常见的沸石分子筛种类的简要介绍。
沸石分子筛作为一种重要的功能材料,在化工、环保、能源等领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的发展和需求的增加,相信沸石分子筛的研究和应用会越来越多样化和深入。
希望通过这篇文章的介绍,能够增加大家对沸石分子筛的了解,为相关领域的研究和应用提供一些参考。
沸石分子筛的结构与合成沸石是一种特殊的矿石,由许多小的颗粒组成,形成了一种类似于蜂窝状的结构。
这种结构具有许多小孔道,大小恰好可以容纳一些分子,因此沸石被称为分子筛。
沸石分子筛具有很多应用,如催化剂、吸附剂和离子交换等。
沸石分子筛的结构沸石分子筛的结构主要由硅酸铝(SiO2和Al2O3)组成,其中硅酸铝的比例会影响分子筛的性质和应用。
沸石中矽铝骨架是由正交六面体共享角构成的,形成了三维网状结构。
这种结构使得沸石分子筛具有高度有序的小孔道结构。
根据沸石的孔道大小,可以分为不同类型的沸石分子筛,最常见的是大小为8~12个Å(1Å=0.1nm)的孔道,被称为X型沸石。
X型沸石具有较大的比表面积和孔容,因此具有良好的吸附能力和催化性能。
沸石分子筛的合成沸石分子筛的合成方法有很多种,其中最常见的是水热合成法。
水热合成是在高温高压的条件下,以硅源和铝源为主要原料,通过界面反应形成沸石晶体。
首先,将硅源和铝源与碱性物质混合,在适当的温度下搅拌,形成一个均匀的混合物。
接下来,将混合物加入到高压容器中,升温至高温条件下进行水热反应。
在水热反应过程中,硅源和铝源溶解并逐渐聚合形成沸石晶体。
水热合成的关键是控制反应条件,包括温度、压力和反应时间等。
不同的反应条件可以得到不同孔径和比表面积的沸石分子筛。
此外,还可以通过添加模板剂来调节沸石的结构和性能。
模板剂是一种有机分子,可以在沸石形成的过程中起到模板作用,指导沸石晶体的生长和排列。
近年来,还发展了一些新的合成方法,如溶胶-凝胶法、气相合成法和模板剥离法等。
这些方法可以更好地控制沸石分子筛的结构和性能,以满足不同应用的需求。
总结起来,沸石分子筛由硅酸铝构成,具有高度有序的小孔道结构。
水热合成是最常用的合成方法,通过控制反应条件和添加模板剂,可以得到不同孔径和比表面积的沸石分子筛。
沸石分子筛的特殊结构使其具有广泛的应用前景,如催化剂、吸附剂和离子交换等。
沸石分子筛合成1水热晶化法这种合成法是以水作为沸石分子筛晶化的介质,将其它反应原料按比例混合,放入反应釜中,在一定的温度下晶化而合成沸石分子筛。
此法早在1959年提出,是将铝源、硅源、无机碱和水按一定比例混合,然后置于反应釜中,在高于100℃的温度和自生压力下晶化。
水热合成使晶体成核速度和晶化速度提高。
合成过程中加料顺序、搅拌速度及晶化时间都会对晶化产物的结构和形貌产生很大的影响。
2非水体系合成法非水体系合成法是利用有机溶剂作为分散介质来进行沸石分子筛合成。
这种方法是1985年在乙二醇和丙醇体系中合成纯硅方钠石所开创的一种新的沸石合成方法。
徐某某等将非水溶剂合成法用于分子筛合成了磷酸铝系分子筛。
人们先后又在双胺非水体系中制备了zSM一5、ZsM一35、zSM一48以及在醇体系中合成出新型沸石CIT-5。
该方法虽易控制产物的硅铝比,但仍需加入大量的有机介质,合成成本高。
1.3干胶转换法Matsukata等,称这种方法为干胶转换法。
特点是预先制备干凝胶,并将其放置在一定的载体上,釜底液相不与悬置的硅铝凝胶直接接触,在反应温度下,由液相蒸发所形成的蒸汽与凝胶发生作用,使凝胶转变为沸石形成均匀的晶粒。
干胶转换法分为两类:如果是非挥发性的有机胺模板剂,则将有机胺直接加入干凝胶,釜底液相仅为水,这种方法称作水蒸汽帮助转换法;如果是挥发性的有机胺模板剂,则釜底液相为有机胺和水,这种方法称作蒸汽相转移法1.4无溶剂干粉体系合成法干粉合成法是由窦某某等首次提出的,其突出点是不加任何溶剂,模板剂以气相吸附态的形式进入反应体系。
利用此方法,已成功地合成了包括ZSM一35、MCM一22、L沸石在内的多种沸石产品。
其特点在于反应配料中只加入少量的液体物质,有机物的消耗大大降低,单位体积反应釜的沸石产量大幅度提高。
1.5微波辐射合成法微波辐射合成法是近年来新兴的一种合成沸石的方法,是将反应原料按一定比例混合后,置于微波炉中,经过微波加热一定时间,生成沸石分子筛。
方钠石沸石分子筛
方钠石沸石分子筛是一种特殊的分子筛,属于SOD型沸石分子筛。
其骨架由基本单元SOD笼(β笼)按照笼之间共用四元或六元环的方式排列成的体心立方结构,孔道结构为六元环,孔径为2.8A。
方钠石是一种高铝含量的沸石,早期人工合成的方钠石的硅铝比为1:1。
随着研究的深入,研究人员将不同的杂原子引入到方钠石中,使其结构更加多元化。
方钠石分子筛具有有限的吸附能力,但其骨架密度高,每立方千埃有17.2个T原子,属于分子筛范围。
此外,方钠石分子筛还可以通过合成封装贵金属如Pt、Pd等,使其在催化加氢方面表现出优异的催化性能。
沸石分子筛的四种催化作用
沸石分子筛是一族结晶性硅铝酸盐的总称。
沸石最基本的结构是由(SiO4)四面体和(AlO4)四面体。
相邻的四面体由氧桥连结成环,环有大有小,按成环的氧原子数划分,有四元氧环,五元氧环,六元氧环,八元氧环,十元氧环和十二元氧环;环是分子筛的通道孔口,对通过的分子筛起筛分作用。
氧环通过氧桥相互连结,形成具有三维空间的多面体。
多面体有中空的笼,笼是分子筛结构的重要特征。
空洞中含有结晶水和阳离子,这些阳离子用来中和(AlO4)四面体的负电荷,利用加热或减压的办法,可以比较容易地脱除一部分或全部结晶水。
沸石分子筛在各种不同的酸性催化反应中,能够提供很高的活性和不寻常的选择性,且绝大多数反应是由分子筛的酸性引起的,酸度及其酸强度分布是分子筛的重要参数。
研究表明,分子筛中 B 酸来源于骨架四面体铝,而L 酸主要来源于非骨架六面体铝,所以分子筛中Al 的含量及其分布与分子筛的表面酸性物质密切相关,故可采用分子筛的脱铝和补铝等二次水热处理,得到理想的硅铝比的分子筛。
此外,分子筛的酸性还受取代金属离子影响,由于多价金属离子的水解作用,导致催化剂表面酸中心重新分布。
4a沸石分子筛的分子式4A沸石分子筛的分子式什么是4A沸石分子筛?4A沸石,全称4A型沸石分子筛,是一种常用的分子筛材料,其分子式为Na12[(AlO2)12(SiO2)12]·27H2O。
4A沸石分子筛的分子式详解•Na12:表示沸石中存在12个钠离子。
钠离子在沸石分子筛中起到平衡分子筛活性的作用。
•(AlO2)12:代表沸石的主体骨架,其中包含12个氧化铝(AlO2)基团,铝离子与氧离子形成稳定的结构。
•(SiO2)12:代表沸石的主体骨架,其中包含12个二氧化硅(SiO2)基团,硅离子与氧离子形成稳定的结构。
•27H2O:表示沸石中存在27个结晶水分子(H2O),这些水分子与沸石骨架结合,形成孔道和通道,起到吸附和固定分子的作用。
举例解释沸石分子筛的分子式可以帮助我们理解它的结构和特性。
下面以4A沸石分子筛的应用举例解释:1.吸附剂:4A沸石分子筛的孔道大小适中,可以吸附小分子,如水分子、甲醇分子等。
它被广泛用作气体和液体吸附剂,常用于空气净化、天然气脱水等领域。
2.离子交换剂:由于沸石分子筛中的钠离子可以被其他离子取代,4A沸石分子筛具有良好的离子交换性能。
它可以用于硬水处理、金属离子的分离等。
3.催化剂载体:4A沸石分子筛的特殊孔道结构和化学性质使其成为优秀的催化剂载体。
它常被用于催化裂化、液相催化反应等领域,能够提高反应效率和选择性。
以上只是4A沸石分子筛的一些应用举例,由于其独特的分子式和结构特点,它在各个领域都有广泛的应用和研究价值。
4A沸石分子筛的其他特性除了上述应用,4A沸石分子筛还具有以下特性:•热稳定性:4A沸石分子筛在高温下仍能保持结构稳定性,因此在高温条件下的应用具有优势。
•水吸附性能:由于沸石中结晶水分子的存在,4A沸石分子筛具有很强的吸湿性,可以吸附空气中的湿度,常被用于干燥剂。
•孔道结构:4A沸石分子筛的孔道大小为4埃,适合吸附直径小于4埃的分子,如小分子气体、水等,并具有较高的比表面积和孔容。
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沸石分子筛的筛分原理沸石分子筛是一种具有亲水性的多孔结构材料,它可以通过筛分分离混合物中的分子。
其筛分原理是基于沸石分子筛的微孔和介孔结构,以及分子在材料表面的物理吸附和化学吸附过程。
沸石分子筛的微孔和介孔是由沸石晶体的排列而成,其中微孔的直径一般在0.3-1.0纳米之间,介孔的直径为2-4纳米。
这些微孔和介孔大小的差异决定了分子在沸石分子筛中的筛分能力。
沸石分子筛的微孔和介孔结构使其具有选择性吸附不同大小、形状和极性分子的能力。
当混合物中的分子进入沸石分子筛的孔道时,它们会与沸石分子筛的表面发生相互作用。
这种相互作用可以是物理吸附或化学吸附。
物理吸附是指分子与沸石分子筛表面之间的弱吸附力作用,通常是由范德华力引起的。
这种吸附是可逆的,分子可以在沸石分子筛中自由进出。
物理吸附的能力取决于分子与材料之间的相互作用力,例如分子的极性、分子的大小和形状等。
化学吸附是指分子与沸石分子筛之间发生共价键或离子键的强吸附作用。
这种吸附是不可逆的,分子与沸石分子筛的化学键形成后,分子无法自由进出。
化学吸附的能力取决于分子与沸石分子筛之间的化学反应能力。
沸石分子筛的筛分原理基于物理吸附和化学吸附的结合作用。
当混合物中的分子进入沸石分子筛的孔道时,较小的分子可以在沸石分子筛的微孔中发生物理吸附,而较大的分子则无法进入微孔而被排除在外。
对于那些可以进入微孔的分子,它们会与沸石分子筛表面的活性位点发生化学吸附。
这种选择性吸附和排除的原理实现了混合物的筛分。
沸石分子筛的筛分能力还可以通过调节沸石晶体结构和表面性质来改变。
例如,通过改变晶胞参数、晶胞组分或晶胞形貌可以控制微孔和介孔的大小和形状。
此外,通过在沸石表面引入特定的官能团,可以调节沸石分子筛的亲水性或疏水性,从而改变其对不同极性分子的吸附选择性。
总的来说,沸石分子筛通过其微孔和介孔的结构以及分子与其表面的物理吸附和化学吸附过程,实现了对混合物中分子的筛分分离。
这一筛分原理为沸石分子筛在吸附分离、催化反应等领域的广泛应用提供了基础。
沸石分子筛的制备和催化应用沸石分子筛是一种具有高度结晶性和孔隙度的无机材料,广泛应用于催化、吸附、分离、气体吸附等诸多领域。
本文将就沸石分子筛的制备方法和催化应用进行介绍和探讨。
一、沸石分子筛的制备方法1. 水热合成法水热合成法是沸石分子筛制备中常用的方法之一。
其基本反应为,将硅源和铝源加入水中,加入模板剂,调节反应温度、时间和pH值等条件进行反应。
最终,通过过滤、洗涤、干燥、焙烧等步骤,制得沸石分子筛。
这种方法能够制备多种类型的沸石分子筛,如ZSM-5、Beta、MOR等。
但该方法的主要问题在于模板剂的使用量过多,难以回收利用。
2. 模板剂法模板剂法是沸石分子筛制备的另一种常用方法。
其基本反应为,将硅源和铝源与模板剂混合,调节反应条件进行合成。
最后,通过过滤、洗涤、干燥、焙烧等步骤制备沸石分子筛。
模板剂法具有可控性强、成品质量稳定的优点,但需要高昂的模板剂成本,且难以清除模板剂对烯烃分子的限制。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种相对较新的沸石分子筛制备方法。
其基本反应为,将硅源和铝源加入水和有机溶剂的混合溶液中,调节条件进行凝胶反应,再将凝胶焙烧得到沸石分子筛。
该方法具有制备速度快、成品结构稳定等优点,可以应用于高效大规模制备的场合。
但其缺点在于,需要较长时间的热焙烧过程。
二、沸石分子筛的催化应用沸石分子筛以其丰富的孔道结构和特殊的电子性质,成为了催化领域中一种重要的材料。
以下将就沸石分子筛在催化反应中的应用进行介绍。
1. 裂解反应催化剂沸石分子筛广泛应用于烯烃裂解反应中。
在反应中,通过选择不同型号和孔道大小的沸石分子筛,可以调节反应的选择性和产物的分布。
例如,ZSM-5型沸石分子筛可选择性地裂解二烯烃形成芳烃,MOR型沸石分子筛可选择性地裂解硬蜡油产生低碳烯烃。
此外,再生后的沸石分子筛能够保持较好的催化性能,可以被反复利用,应用于工业中的石油裂解生产等领域。
2. 脱除氮氧化物催化剂沸石分子筛还可以被用作废气脱除氮氧化物的催化剂。
FAU沸石分子筛及其膜的合成与表征沸石分子筛是一类具有规则孔道的铝硅酸盐晶体材料。
分子筛晶体中有许多特定大小的空穴,空穴之间通过孔(也称“窗口”)相连。
由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部,而把尺寸较大的分子排斥在其空穴外,起到筛分分子的作用,故得名分子筛。
这类材料用作催化剂或者吸附剂广泛应用在石油加工,石油化工产品和精细化工领域。
FAU型沸石具有天然矿物八面沸石的骨架结构,孔径约为0.73nm,属于大孔沸石分子筛。
由于FAU型沸石孔径较大,对于如CO2,N2,CH4这类小分子有吸附作用。
然而,骨架中的高铝含量(Si/Al比从1-1.5是NaX型分子筛,从1.5-3是NaY型分子筛)更有助于吸附CO2,这是由于带有电荷补偿离子(通常是Na+)的四极分子的静电作用。
因此,FAU型沸石对CO2具有优先吸附作用。
从微米到纳米的粒径改变会导致材料性质的本质改变,与微米级别沸石晶体相比,纳米沸石具有较大的外表面和更高的催化活性,较快的扩散性,以及外表面会有更多的孔裸露,因此将纳米沸石晶体应用于传统的催化和分离领域具有重要意义。
此外,将纳米晶沸石制备成薄膜,纤维膜,自支撑沸石膜等,在光化学,电化学和光电学领域也具有潜在的应用。
过去的20年里,在无机多孔基底上合成出了多种多样的沸石膜材料,极大的扩展了分子筛材料对气体和液体混合物的分离研究。
对于无缺陷的沸石膜,其分离机制主要是竞争吸附扩散及尺寸排除。
对于膜的检测主要通过努森扩散和毛细凝聚。
FAU型沸石膜主要用于CO2的分离,例如燃烧过程中从废气中分离CO2,天然气的纯化,从合成气混合物中分离CO2等。
近年来,无缺陷的纯FAU型沸石膜的制备和可再生性研究引起了人们的广泛兴趣。
大多数FAU膜的制备方法涉及用NaY或者NaX沸石晶体在基底表面涂层,之后将涂有晶种的基底置于硅铝酸盐凝胶或者溶液中,通过水热处理二次生长使晶种层更密实,生长成膜。
通常,在沸石膜的制备中,晶种层决定最终沸石膜的晶体结构,二次生长步骤控制了膜的密度、厚度和晶体相的纯度。
沸石分子筛沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物,其化学通式为:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。
M代表阳离子,m表示其价态数,z表示水合数,x和y是整数。
沸石分子筛活化后,水分子被除去,余下的原子形成笼形结构,孔径为3~10Å。
分子筛晶体中有许多一定大小的空穴,空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。
由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部,而把比孔径大的分子排斥在其空穴外,起到筛分分子的作用,故得名分子筛。
沸石分子筛按其孔或通道体系可分为小孔,中孔(介孔)和双孔沸石三个组别.可用于富氧空气的变压吸附分离。
(b)B型(a)A 型两种常用沸石分子筛结构图沸石分子筛的吸附作用有两个特点:(1)表面上的路易斯中心极性很强;(2)沸石中的笼或通道的尺寸很小,使得其中的引力场很强。
因此,其对吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的吸附剂。
即使吸附质的分压(或浓度)很低,吸附量仍很可观。
沸石分子筛的吸附分离效果不仅与吸附质分子的尺寸和形状有关,而且还与其极性有关,因此,沸石分子筛也可用于尺寸相近的物质的分硅胶(Silica gel; Silica )别名:硅橡胶是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,其化学分子式为mSiO2·nH2O 。
不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。
硅胶根据其孔径的大小分为:大孔硅胶、粗孔硅胶、B 型硅胶、细孔硅胶。
查看精彩图册中文名: 硅胶外文名: 硅橡胶化学分子式: m SiO2·nH2O 性能: 吸附性、热稳定性、化学性目录 简介无机硅胶无机硅胶简介安全性能硅胶的再生贮存与包装无机硅胶的用途相关专业术语无机硅胶分类有机硅胶有机硅性能有机硅的用途有机硅的分类模压硅胶制品挤出硅胶制品液态硅胶制品特种硅胶制品硅橡胶分类辨别硅胶的真假简单分类室温硫化硅橡胶用途功能用途品种及性能硅溶胶啤酒硅胶蓝色硅胶医用硅胶特点分类及用途主要用途硅胶生产工艺及应用工艺特性2.1酸碱比例2. 2洗胶过程2. 3干燥过程影响硅胶厨具的因素硅胶性能对比展开简介无机硅胶无机硅胶简介安全性能硅胶的再生贮存与包装无机硅胶的用途相关专业术语无机硅胶分类有机硅胶有机硅性能有机硅的用途有机硅的分类模压硅胶制品挤出硅胶制品液态硅胶制品特种硅胶制品硅橡胶分类辨别硅胶的真假简单分类室温硫化硅橡胶用途功能用途品种及性能硅溶胶啤酒硅胶蓝色硅胶医用硅胶特点分类及用途主要用途硅胶生产工艺及应用工艺特性2.1酸碱比例2. 2洗胶过程2. 3干燥过程影响硅胶厨具的因素硅胶性能对比展开编辑本段简介一般来说,硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。
按其组成形状分为挤出硅胶和模压硅胶。
无机硅胶是一种高活性吸附材料,通常是用硅酸钠和硫酸反应,并经老化、酸泡等一系列后处理过程而硅胶结构图制得。
硅胶属非晶态物质,其化学分子式为mSiO2 .nH2O。
不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。
有机硅胶是一种有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。
其中,以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
挤出硅胶比较常见,例如家用的电饭煲上的密封圈,称之为电饭煲硅胶密封圈。
模压硅胶比较复杂一点,形状不规则,例如深圳嘉杰硅胶制品公司生产的显示屏硅胶密封圈。
编辑本段无机硅胶无机硅胶简介名称:硅胶别名:硅橡胶;氧化硅胶或硅酸凝胶英文名称:Silica gel; Silica分子式:xSiO2·yH2O分子量:60.08CAS 登录号:CAS# 112926-00-8EINECS 登录号:231-545-4词语解释:化学式xSio 2·yH2O。
透明或乳白色粒状固体。
具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质。
在水玻璃的水溶液中加入稀硫酸(或盐酸)并静置,便成为含水硅酸凝胶而固态化。
以水洗清除溶解在其中的电解质Na+和SO4 2-( Cl-)离子,干燥后就可得硅胶。
如吸收水分,吸湿量约达40%。
用于气体干燥,气体吸收,液体脱水,色层分析等,也用做催化剂。
如加入氯化钴,干燥时呈蓝色,吸水后呈红色。
可再生反复使用。
安全性能硅胶主要成分是二氧化硅,化学性质稳定,不燃烧。
硅胶是一种非晶态二氧化硅,应控制车间粉尘含量不大于10毫克/立方米,需加强排风,操作时戴口罩。
硅胶有很强的吸附能力,对人的皮肤能产生干燥作用,因此,操作时应穿戴好工作服。
若硅胶进入眼中,需用大量的水冲洗,并尽快找医生治疗。
蓝色硅胶由于含有少量的氯化钴,有毒,应避免和食品接触和吸入口中,如发生中毒事件应立即找医生治疗。
硅胶在使用过程中因吸附了介质中的水蒸汽或其他有机物质,吸附能力下降,可通过再生后重复使用。
安全术语:S22 Do not breathe dust. 切勿吸入粉尘。
硅胶的再生一、硅胶吸水后的再生[1]硅胶吸附水份后,可通过热脱附方式将水份除去,加热的方式有多种,如电热炉、烟道余热加热及热风干燥等。
脱附加热的温度控制在120--180℃为宜,对于蓝胶指示剂、变色硅胶、DL型蓝色硅胶则控制在100--120℃为宜。
各种工业硅胶再生时的最高温度不应超过以下限度:粗孔硅胶不得高于600℃;细孔硅胶不得高于200℃;蓝胶指标剂(或变色硅胶)不得高于120℃;硅铝胶不得高于350℃。
再生后的硅胶,其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。
二、硅胶吸附有机杂质后的再生⒈焙烧法对于粗孔硅胶,可放在焙烧炉内逐渐升温至500--600℃,约经6—8小时至硅胶胶粒呈白色或黄褐色即可。
对细孔硅胶,焙烧温度不能超过200℃。
⒉漂洗法将硅胶在饱和水蒸汽中吸附达到饱和后放热水中浸泡漂洗,并可结合使用洗涤剂以除去废油或其它有机杂质,再经净水洗涤后烘干脱水。
⒊溶剂冲洗法根据硅胶吸附有机物种类,选用适当的溶剂将吸附在硅胶内的有机物溶出,然后将硅胶加热以脱除溶剂。
三、硅胶再生应注意的问题⒈烘干再生时应注意掌握逐渐提高温度,以免剧烈干燥引起胶粒炸裂,降低回收率。
⒉对硅胶焙烧再生时,温度过高会引起硅胶孔结构的变化而明显降低其吸附效果,影响使用价值。
对于蓝胶指示剂或变色硅胶,脱附再生的温度应不超过120℃,否则会因显色剂逐步氧化而失去显色作用。
⒊经再生后的硅胶一般应过筛除去微细颗粒,以使颗粒均匀。
贮存与包装硅胶具有强的吸湿能力,因此应贮存在干燥地方,包装物与地面之间要有搁架。
包装物有钢桶、纸桶、纸箱、塑料瓶、聚乙烯塑料复合袋、柔性集装袋等。
运输过程中应避免雨淋、受潮和曝晒。
无机硅胶的用途大孔硅胶一般用作催化剂载体、消光剂、牙膏磨料等。
因此应根据不同的用途选择不同的品种。
硅胶可以用来作干燥剂,而且可以重复使用。
硅胶是由硅酸凝胶mSiO2·nH2O适当脱水而成的颗粒大小不同的多孔物质。
具有开放的多孔结构,比表面(单位质量的表面积)很大,能吸附许多物质,是一种很好的干燥剂、吸附剂和催化剂载体。
硅胶的吸附作用主要是物理吸附,可以再生和反复使用。
在碱金属硅酸盐(如硅酸钠)溶液中加酸,使之酸化,再加入一定量的电解质进行搅拌,即生成硅酸凝胶;或者在较浓的硅酸钠溶液中加酸或铵盐也能生成硅酸凝胶。
将硅酸凝胶静置几小时使之老化,然后用热水洗去可溶性盐类,在60~70℃下烘干并在约300℃时活化,即可得硅胶。
将硅酸凝胶用氯化钴溶液浸泡后再烘干和活化,可得变色硅胶。
用它作干燥剂时,吸水前是蓝色,吸水后变红色,从颜色的变化可以看出吸水程度,以及是否需要再生处理。
硅胶还广泛用于蒸气的回收、石油的精炼和催化剂的制备等方面无机硅胶作为干燥剂来使用,可具体到以下几个方面1.主要用于仪器、仪表、设备等在密闭条件下的吸潮防锈。
2.与普通硅胶干燥剂配合使用,指示干燥剂的吸潮程度和判断环境的相对湿度。
作为包装用硅胶干燥剂,广泛用于精密仪器、皮革、服装、食品、药品和家用电器等。
3.硅胶因为其食品级用途可以用来做婴儿奶嘴等与人体直接接触的用品,另外,硅胶也可用来生产避孕套。
硅胶再生应注意的问题1、烘干再生时应注意掌握逐渐提高温度,以免剧烈干燥引起胶粒炸裂,降低回收率。
2、对硅胶焙烧再生时,温度过高会引起硅胶孔结构的变化而明显降低其吸附效果,影响使用价值。
对于蓝胶指示剂或变色硅胶,脱附再生的温度应不超过120℃,否则会因显色剂逐步氧化而失去显色作用。
3、经再生后的硅胶一般应过筛除去微细颗粒,以使颗粒均匀。
编辑本段相关专业术语比表面:是指每克硅胶所具有的表面积,包括内部微孔表面积和外表面积之和。
——单位:平方米/克孔容:每克硅胶内部孔隙的总体积。
——单位:毫升/克(ml/g)孔径:是指硅胶内部微孔的直径。
——单位:埃(A 0 )或纳米(nm)1nm=10A 0 吸附量:硅胶在一定相对湿度下吸附水蒸气达到饱和,此时吸附水蒸气的量称吸附量。
——单位:%堆积密度:硅胶的质量与其所堆积空间体积之比。
——单位:克/升(g/l)PH值:硅胶PH值是指经过一定条件处理,含有一定比例的硅胶水溶液的PH值。
比电阻:是表示硅胶纯度的一个指标。
比电阻本身定义是溶液在1cm距离的电阻。
硅胶的比电阻是指经过一定条件处理后,硅胶中水溶性电解质的溶出,用电导测定溶液的比电阻。
比电阻愈高则反映硅胶所含水溶性电解质量愈低。
——单位:欧姆.厘米(Ω.cm)磨耗率:是硅胶耐磨强度的一个指标。
是指在一定条件下硅胶磨耗的损失量。
——单位:%遇水不炸裂率:是指耐水硅胶耐水度的一个指标。
——单位:%编辑本段无机硅胶分类硅胶根据其孔径的大小分为:大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。
由于孔隙结构的不同,因此它们的吸附性能各有特点。
粗孔硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量,细孔硅胶则在相对湿度较低的情况下吸咐量高于粗孔硅胶,而B型硅胶由于孔结构介于粗、细孔之间,其吸附量也介于粗、细孔之间。
无机硅胶根据其用途,还可以分为啤酒硅胶、变压吸附硅胶、医用硅胶、变色硅胶、硅胶干燥剂、硅胶开口剂、牙膏用硅胶等。
细孔硅胶细孔硅胶为无色或微黄色透明状玻璃体,它的基本质量参数如下:平均孔距2.0-3.0MM ,比表面650-800细孔硅胶㎡/g,孔容0.35-0.4ml/g,比热0.92KJ/kg.℃,导热系数0.63KJ/m. hr .℃.用途:适用于干燥,防潮,防锈。