Силикагеля свойства и противопоказания
Это высушенный гель кремниевой кислоты, представляющий собой серые, белые или бесцветные, прозрачные или матовые гранулы неправильной, сферической или овальной формы. Является твердым гидрофильным сорбентом.
Гранулы материала имеют пористую структуру и сильно развитую внутреннюю поверхность, благодаря чему обладают способностью сорбировать воду и другие жидкости, а также пары органических веществ (бензина, толуола, ацетона, бензола, эфира и др.) и газы из жидких и газовых сред.
Силика гель работает следующим образом: его обширная поверхность состоит из активных центров, расположенных на расстоянии 0,5 нм друг от друга. Поглощающая способность сорбента зависит именно от количества и активности таких центров. При впитывании посторонних веществ активность падает, но у некоторых разновидностей может регенерироваться при 150-200°С. С растворенными веществами активные центры взаимодействуют из-за образования водородных связей.
Существуют силикагели особого назначения, например, индикаторный (пропитанный кобальтовыми солями, по мере поглощения влаги меняет окрас гранул с голубого на розовый), для бытовых холодильников, хроматографии, стеклопакетов и др.
Как использовать силикагель?
Silikagel получил широкое применение как в промышленности, так и в быту. Благодаря впитывающей способности его используют для защиты при долгом хранении от губительного воздействия влаги и образования коррозии различного оборудования, оптических приборов, кожаных изделий, сухозаряженных аккумуляторных батарей, продуктов питания. Кроме того, материал применяется в качестве катализатора в органическом синтезе и для выделения и концентрирования антибиотиков, разделения витаминов, аминокислот и спиртов в фармацевтике.
Silica gel закладывается между стеклопакетами, чтобы предохранить стекла от запотевания, обезвоживает фреон в холодильном оборудовании, используется для обессеривания нефтяных погонов и извлечения смолистых веществ из нефти. Он отлично поглощает газообразные вещества, поэтому применяется для осушки водорода, воздуха, кислорода, углекислого газа, хлора, азота и др.
Также сорбент может быть очень полезен в быту: он является главным составляющим наполнителей для кошачьих туалетов. Такие наполнители дороже, чем древесные или глиняные, но расходуются гораздо экономичнее, эффективнее поглощают запахи и обладают гораздо меньшим весом.
Кроме того, silicagel можно использовать в качестве осушителя для электронной техники, не прошедшей проверку на водостойкость. Для этого принявший водные процедуры аппарат (например, мобильный телефон, планшет, плеер) помещают в коробку с гранулами сорбента на 8-10 часов. Избавиться от запотевания фотоаппарата также можно, положив в сумку с ним несколько пакетиков силикагеля.
Эти же пакетики помогут устранить неприятный запах сырости в спортивных сумках, предохранить столовое серебро от потемнения, а семена на зиму – от увлажнения. С их помощью можно быстро и безопасно высушить обувь, защитить лезвия бритвы от затупления, предотвратить образование конденсата в автомобиле. Силикагель используется и для хранения фотографий – благодаря ему они будут защищены от выцветания. А залив гранулы сорбента эфирными маслами, можно получить отличный освежитель воздуха.
Таким образом, этот влагопоглотитель является не только незаменимым материалом в промышленности, но и может существенно облегчить жизнь при применении в быту.
Где приобрести?
Мы реализуем химпродукцию по самым доступным ценам. Для заказа просто нажмите на кнопку выше и введите ваши контакты.
Источник
Наиболее распространённым твердым поглотителем для производственных осушающих установок является силикагель. Силикагель представляет собой обезвоженный гидрогель кремниевой кислоты. По химической природе силикагель – это диоксид кремния разной степени обводнения SiO2*nH2O.
Вода входит в структуру силикагеля в виде гидроксильных групп, химически связанных с атомами кремния на поверхности. Силикагель обладает пористой структурой: суммарная поверхность пор от 100 до 700 м3/г.
Инертное химическое соединение – силикагель может быть использован для адсорбции многих веществ. Благодаря своим высоким гидрофильным свойствам, силикагель- ценный адсорбент при адсорбции водяных паров. Адсорбированная вода удерживается на силикагеле за счет водородных связей ОН-группы поверхности решетки. При нагревании силикагель легко возвращает поглощенные вещества, восстанавливая при этом свои адсорбционные свойства. Однако при температуре выше 2000С ( особенно при нагревании в вакууме) снижается степень покрытия поверхности гидроксилами и соответственно уменьшается в дальнейшем адсорбция воды, метанола, аминов и других адсорбтивов в области мономолекулярного заполнения.
Силикагели по ГОСТ 3956-76 представляют собой твердые стекловидные прозрачные или матовые зерна насыпной плотностью в пределах 0.4-0,8 г/см3. В зависимости от характера пористой структуры кусковые и гранулированные силикагели делятся на крупно- и мелкопористые. Первые из них характеризуются средним радиусом пор 5 нм, а вторые-1-1,5 нм. Промежуточную структуру составляют среднепористые силикагели.
В зависимости от гранулометрического состава, формы частиц и характера пористости силикагели обозначают четырьмя буквами: первая буква характеризует размер гранул, вторая- (всегдаС)- силикагель, третья- размер пор, последняя форму частиц. Так, крупный силикагель мелкопористый гранулированный обозначают КСМГ, мелкий силикагель мелкопористый кусковой- МСМК. Средние фракции силикагеля называют «шихтой» и обозначают: ШСМК, ШСКГ, ШСМГ. Индикаторный силикагель (ГОСТ 8984-58) –силикагель, пропитанный солями кобальта. В зависимости от влажности среды он изменяет цвет от светло-голубого до розового.
Выпускается силикагель в виде шариков или кусочков неправильной формы с зернами размером в пределах 0,1-7,0 мм. В зависимости от аппаратурного оформления рекомендуют следующий гранулометрический состав силикагеля: 0,1-0,25 мм- для процессов с кипящим слоем адсорбентов; 0,5-2,0 мм – для жидкофазных процессов и процессов с движущимся слоем адсорбента; 2,0 – 7,0 мм – для процессов в газовой фазе со стационарным слоем адсорбента.
Косвенной характеристикой структуры является насыпная плотность. Силикагель мелкопористый имеет плотность около 700 г/л, а крупнопористый – от 400 до 500 г/л. Механическая прочность как от истирания так и от раздавливания также различна: у мелкопористого она более высокая.
Промышленный силикагель содержит некоторое количество примесей – оксидов алюминия, железа, кальция и других металлов. Некоторые из них активные катализаторы и они способствуют протеканию крекинга при регенерации; в результате на поверхности силикагеля образуется кокс, снижающий активность поглотителя. Учитывая это, для осушки газов, в которых присутствуют высококипящие углеводороды, используют более чистые силикагели с наибольшим содержанием диоксида кремния.
Для осушки газа на промышленных установках наиболее эффективно применение мелкопористого силикагеля. Однако, следует учитывать, что мелкопористый силикагель быстро измельчается при наличии в газе капельной влаги, которая вызывает значительные напряжения в структуре гранулы как во время адсорбции, так и при регенерации. Более устойчив к пересыщенным влагой газам крупнопористый силикагель.
Не рекомендуется применять силикагель как осушитель, если в состав газа входят ненасыщенные углеводороды, так как при регенерации они полимеризуются. Насыщенные углеводороды, начиная с бутанов, сорбируются силикагелем, но их частично заменяет вода. Легкие углеводороды ( до бутанов) полностью выделяются при регенерации силикагеля и не влияют на адсорбционную способность силикагеля в последующих циклах. Тяжелые углеводороды С5 и выше более прочно удерживаются силикагелем и при регенерации удаляются не полностью.
Масла, гликоли и амины легко сорбируются силикагелем и при регенерации в зависимости от температуры остаются на поверхности или разлагаются, образуя смолистые соединения, которые закупоривают поры адсорбента и снижают его адсорбционную способность. Амины разлагаются с образованием аммиака, который разрушает структуру силикагеля, увеличивает размер пор и уменьшает его поверхность.
Сероводород и диоксид углерода сорбируются на силикагеле подобно бутану и как бутан большей частью вытесняются парами воды при адсорбции и целиком удаляются при регенерации.
Динамическая адсорбционная способность силикагеля по влаге зависит: 1-.от размера зерна; 2.-скорости потока; 3.-содержания влаги в газе. ( см. рис. 1,2).
Рис.1. Динамическая адсорбционная способность слоя мелкопористого силикагеля (h=0,3 м) при разном размере зерна и скорости потока (w, м/с). Осушка до точки росы -600С.
Рис.2 Динамическая адсорбционная способность слоя силикагелей (h=1 м) при разной скорости потока:
а) осушка для «проскоковой» концентрации, соответствующей точки росы tр=-400С;
б) то же, t=00С;
1- крупнопористый силикагель; 2-среднепористый; 3-мелкопористый.
Кроме того, динамическая, адсорбционная способность силикагеля по влаге зависит от полноты регенерации, в свою очередь зависящей от температуры. Максимальная температура при регенерации 200-2500С, так как при более высокой температуре поверхность силикагеля разрушается. Ниже приводятся результаты исследования действия температуры регенерации на динамическую адсорбционную способность мелкопористого силикагеля (мг/см3) при осушки до точки росы минус 400С:
Температура регенерации, °С | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 |
Шариковый силикaгель (радиус пор 1 нм) | 3,2 | 3,4 | 9,5 | 9,3 | 6,7 | 3,0 |
Гранулированный силикaгель (радиус пор 1,4 нм) | 0,1 | 3,9 | 6,6 | 6,3 | 5,1 | 2,8 |
Получение силикагелей.
Промышленное производство силикагелей осуществляется по двум принципиально различным направлениям : производство кускового и производство гранулированного (шарикового ) силикагеля. В производстве кускового силикагеля гелеобразующие растворы сравнительно низких концентраций сливают в таких отношениях, чтобы полученный золь имел кислую реакцию и не застудневал в короткое время. Такой золь тщательно гомогенизируют и оставляют в покое до образования геля. Гель разрезают на куски и в кусках промывают его, а затем сушат, размалывают и рассеивают на нужные фракции.
Широкое распространение получили гранулированные силикагели. Принципиальная технологическая схема производства этого продукта показана ниже.
Схема получения гранулированного силикагеля.
1 – склад силикат-глыбы; 2 – дробилка; 3 – автоклав для разварки силикат- глыбы;4 – емкость для жидкого стекла;5 – емкость для концентрированной серной кислоты; 6 – емкость для раствора серной кислоты; 7 – склад тригидрата оксида алюминия; 8 – реактор для получения сульфата алюминия; 9 – емкость для раствора сульфата алюминия; 10 – насосы; 11 – ротаметры; 12 – смеситель; 13 – формовочный коиус; 14 – формовочная колона; 15 – колонна для мокрой обратотки; 16 – сборник масла; 17 – сборник сниревисиой жидкости; 18 – сборник для активирующего раствора; 19 – сборник для промывной воды; 20 – сборник для промывной воды; 21 – сепаратор; 22 – сушильный агрегат; 23 – классификатор; 24 – узел затаривания силикагеля.
По описанной выше технологии получают шариковый силикагель с зернами размером 1,0-7,5 мм. Продукты такого фракционного состава удовлетворяют требованиям процессов со стационарным слоем адсорбента. Регулируя фракционный состав получают более узкие фракции шарикового силикагеля ( например, 1,0-2,5; 2,0-4,0 или 3,0-5,0 мм).
Представленный технологический процесс получения гранулированных силикагелей позволяет в довольно широких пределах регулировать их пористость.
Косвенной характеристикой структуры силикагелей является насыпная плотность: у крупнопористых она равна 0,4-0,5, у мелкопористых 0,7-0,8 г/см3. Мелкопористая структура механически более прочная, чем крупнопористая. Показатель прочности, определенный по устойчивости к истиранию во вращающемся барабане со стальными мелющими телами, для крупнопористых силикагелей находится в пределах 60-85%, а для мелкопористых 85-95%.
Силикагели разрушаются под воздействием капельной влаги. Существуют методы получения водостойких сортов силикагелей, но они обладают пониженной влагоемкостью, и технология их изготовления сложнее. Чтобы предотвратить разрушение силикагелей при эксплуатации в тех случаях, когда возможно проникание в адсорбер капельной влаги, в небольшом защитном слое используют другие водостойкие типы промышленных адсорбентов, например активный оксид алюминия.
Литература.
1. Кельцев Н.В. « Основы адсорбционной техники» 2 изд., М., 1984г.
2. Жданова Н.В., Халиф А.Л « Осушка углеводородных газов», М., «Химия», 1984г.
3. Кемпбел Д.М. « Очистка и переработка природных газов», М., «Недра», 1977г.
4. Страус В. « Промышленная очистка газов», М., «Химия», 1981г.
5. ГОСТ Р53521-2009 – Переработка природного газа., М., Стандартинорм, 2010г.
6. Кондауров С.Ю. и др. « Перспективы использования адсорбционных технологий для подготовки газа к транспорту», Ж. « Газовая промышленность», 2010г., №10,с.52.
Источник
Когда мы покупаем обувь, то в коробке обязательно увидим маленькие плотно запечатанные пакетики, на которых написано: «Не есть!». Но именно эта надпись часто вызывает любопытство, а что будет, если все-таки съесть эти маленькие шарики из пакетика? Рассказываем о том, насколько это опасно.
Химический состав силикагеля
Если разрезать пакетик из обувной коробки, то можно увидеть внутри круглые, небольшие прозрачные или цветные шарики. Это высушенный раствор кремниевых кислот. Если погрузиться в дебри химии, то можно узнать, что этот гель производится несколькими путями. Методом подкисления водных растворов солей кремниевых кислот. Также в раствор добавляются щелочные металлы – натрий, калий, литий. Другой метод – высушивание диоксида кремния или коллоидного кремнезема. А также используется метод гидролиза соединений кремния.
Во всех случаях основной силикагеля является кремний. Но, кроме этого базового элемента, в нем могут быть и другие вещества. В цветных гранулах также присутствуют дополнительные вещества. Ярко-синий цвет этим шариками придает хлорид кобальта, который при увлажнении приобретает светло-розовый цвет. Зеленый цвет гранулам придает органический краситель метилвиолет. При соприкосновении с влагой это вещество меняет цвет с зеленого до оранжевого и прозрачного.
Зачем нужен силикагель
Этот продукт был изобретен как гидрофильный сорбент. Силикагель обладает свойством хорошо и быстро впитывать большие объемы жидкости. Гранулы силикагеля имеют большую поверхность из активных центров, которые могут впитывать влагу даже из газов, например, из воздуха. Также гель хорошо впитывает пары органических соединений. Поэтому этот продукт имеет очень широкое применение. В быту мы чаще всего с ним сталкиваемся в наполнителях для кошачьего туалета и в коробках с обувью, с витаминами и т. п. Но главное назначение этого продукта – это разные отрасли промышленности, где он осушает разные предметы и устраняет конденсат. Гель может абсорбировать влагу в размере около 40 % собственного объема. Интересно, что продукт можно использовать повторно. Нужно только удалить впитанную влагу, для этого гель следует нагреть до 150 градусов и просушить.
Возможная опасность
Согласно государственным стандартам силикагель относится к веществам 3-го класса опасности, т. е. он почти безопасен. Это означает, что вред организму он может нанести только при очень большой концентрации. Больше всего люди опасаются, что при попадании в желудок и кишечник гель начнет абсорбировать влагу и наступит опасное обезвоживание. Но чтобы возникла угроза для здоровья человека, в его организм должно попасть более 55 тысяч пакетиков силикагеля. Что вряд ли возможно даже представить. Но, несмотря на то, что в составе геля преобладает кремний, а он необходим человеку, все-таки нужно избегать его попадания в пищеварительную систему. Бесцветные шарики абсорбента почти безвредны. А вот цветные гранулы опаснее бесцветных, так как кобальт считается токсичным веществом, он является канцерогеном. Метилвиолет также является канцерогеном, но его воздействие на организм человека менее опасное, это соединение даже применяется в медицине.
Возможные последствия
Если все-таки случилось почти невероятное и силикагель попал в организм, то это может вызвать некоторые негативные последствия. Так как гель абсорбирует влагу и поэтому в первую очередь осушивает слизистые организма. Поэтому появляются такие последствия, как сухость глаз, раздражение и сухость в горле и носовых каналах, отягченное дыхание. Также проглоченный силикагель может привести к расстройству или дискомфорту желудка. Чтобы избежать таких неприятностей, нужно убирать эти пакетики из поля зрения детей.
Источник
Как эффективно использовать силикагель дома
Что такое силикагель? Это пакетики с гранулами, которые в основном его кладут в коробки с обувью, чтобы защитить его от излишней влаги. Впрочем, это не все возможные способы использования. Читайте нашу статью, чтобы узнать, как применять силикагель дома.
Если вы дома силикагель и не знаете, что с ним делать, у нас есть для вас несколько советов. Просмотрите их и вы непременно найдете для себя что-то полезное.
Когда кто-то говорит о силикагель, вы можете не сразу понять, что это такое. Впрочем вы точно видели его. Например, после того, как купили новую пару обуви и распаковали ее. Силикатный гель выглядит как целлюлозные пакетики с твердыми шариками внутри.
Это соединение имеет мощные абсорбирующие свойства, то есть прекрасно поглощает влагу. Производители часто используют силикагель, чтобы предотвратить порчу некоторых продуктов.
Силикагель имеет просто удивительные свойства и именно поэтому в нашей статье мы хотим рассказать о нем подробнее.
Как использовать силикагель дома
Обычно в этих пакетиков не добавляют инструкцию по использованию, поэтому чаще всего они оказываются в корзине для мусора.
На упаковке указано только “силикатный гель”, а также то, что этот продукт при каких обстоятельствах нельзя глотать . Впрочем самом деле эти маленькие пакетики имеют множество других применений, о которых мы хотим вам рассказать.
профилактика ржавчины
Вы можете продлить срок использования лезвий, если каждый раз после применения класть их в ящик с абсорбирующим средствами. Влага, которая остается на лезвиях, быстро высохнет и они не поржавеют.
Так же, если вы хотите предотвратить появление ржавчины на инструментах, советуем положить несколько пакетиков силикагеля в коробку, где они хранятся . Благодаря этому инструменты длительное время оставаться в хорошем состоянии.
Восстановление залитого смартфона
В жизни разное бывает. Вы можете попасть под ливень, вылить на телефон чай или случайно бросить его в ванну.
Если с вами такое случилось и смартфон намочился, можно использовать эти пакетики силикагеля, чтобы впитать влагу.
Мы все слышали, что можно положить телефон на рис. Впрочем пакетики силикагеля значительно эффективнее, поэтому вы скорее высушите телефон и, возможно, спасете его от неминуемой вреда.
Защита бумаги от воздействия влаги
Силикагель также используют, чтобы сохранить качество старых фотографий . Если вы опасаетесь, что со временем старые фотографии начнут разрушаться, советуем положить их в коробку с несколькими пакетиками силикатного геля.
Он не только хорошо защищает фотографии от влаги, но также поможет сохранить ценные документы.
Хранения верхней одежды, чемоданов и рюкзаков
Меховые и кожаные изделия – это очень нежный одежду, требующий особого ухода . Чтобы материал не повредился, можете положить по несколько пакетиков силикатного геля в кармане.
Кроме того, можете бросить его в сумку для походов в зал, ведь кроме влаги это соединение также поглощает неприятные запахи.
Наконец, чемоданы, которые лежат закрытыми несколько месяцев, могут портиться, неприятно пахнуть или задерживать влагу. Если эта проблема вам знакома, положите небольшие пакетики силикагеля внутрь, чтобы чемоданы были сухие и выглядели как новые.
Другие способы использования силикагеля
Кроме всех указанных выше способов, силикагель прекрасно удаляет влагу из запотели переднего стекла . Просто положите несколько небольших пакетиков геля на панель приборов, и вы заметите, что на стекле меньше накапливается влага.
Кроме того, это соединение также сохраняет свойства семян . Если вам нравится выращивать растения, можете положить немного силикагеля в коробку, где хранятся семена. Так оно не испортится и будет дольше пригодно к высадке.
Конечно, пакетики силикагеля можно бросить в больших пачек с едой для животных . Если вы живете в регионе с высоким уровнем влажности, это поможет спасти пищу от быстрой порче, ведь она будет оставаться сухой. Только не забудьте вовремя вынуть пакетики и будьте осторожны, чтобы не разорвать их.
Как видите, силикатный гель имеет множество вариантов применения дома . Если у вас есть любой предмет, вещь или мебель, которые со временем могут легко стать жертвами чрезмерной влаги, положите рядом несколько пакетиков геля. Это станет прекрасно профилактикой.
А как насчет вас? Что делаете вы с пакетиками силикагеля?
Источник