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(xué)性質(zhì)穩(wěn)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(jié)構(gòu),吸附性強,能吸附多種物質(zhì)。
由于具有強力吸附性,能迅速有效地吸附密封包裝內(nèi)的水分、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)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(chǎn)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(xué)的化學(xué)教授Walter A. Patrick在1919年發(fā)明的。第一次世界大戰(zhàn)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(zhì)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(tài)物質(zhì)。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結(jié)構(gòu)。硅膠的化學(xué)組分和物理結(jié)構(gòu),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(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)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(jīng)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(jīng)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(zhì)。硅膠袋上一般注明“請勿食用”。它會對呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、皮膚和眼部產(chǎn)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(zhì),屬于IARC第二類致癌物質(zhì),有可能導(dǎo)致癌癥。
一、硅膠按其性質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)根據(jù)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(fēng)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(yè)硅膠再生時的最高溫度不應(yīng)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。 |