Cтраница 3
Скорость, с которой кремнезем растворяется в воде, определяется многими факторами. Но независимо от типа кремнезема процесс растворения требует присутствия катализатора. [31]
Ни одно из упомянутых соединений не могло быть приготовлено каким-либо иным, более легким способом. Тем не менее из типов кремнезема с высокими значениями удельных поверхностей и очень рыхлой, открытой структурой, например объемистых, прозрачных аэрогелей, применяемых в качестве подложки для других элементов, могут быть разработаны новые, селективные, светочувствительные, активированные катализаторы. [32]
Вполне очевидно, что если проводить исследования с микропористыми типами кремнезема, имеющими поры разных размеров, то о природе таких поверхностей на основании измерений теплот смачивания сказать можно очень немногое. При проведении подобных экспериментов необходимо рассматривать только типы кремнезема, не содержащие микропор. [33]
Боксаньи, Лиардон и Ковац [18] опубликовали обширный обзор по реакциям н-алкилдиметилсиланолов и я-оксиалкилси-ланолов с кремнеземной поверхностью. Этот обзор охватывает большую часть вопросов, касающихся получения органосилильных покрытий, особенно на поверхности пирогенных типов кремнезема, с целью формирования монослоя, состоящего из углеводородных цепей длиной вплоть до 20-атомов углерода. [34]
Полностью гидроксилированная поверхность, когда поверхностная структура обрывается силанольными группами SiOH. Такая поверхность легко смачивается водой и водорастворимыми органическими молекулами. Все типы кремнеземов, у которых удалена вода путем их высушивания при температуре менее чем 150 С, относятся к данному типу. [35]
Такие кремнеземные частицы оказывают положительное воздействие, если они сильно адсорбируются на границе раздела твердое тело - жидкая среда. В таком случае в действительности частицы увеличивают площадь твердой поверхности на границе раздела, с которой затем связывается клей. Такой тип кремнезема используется как загуститель в компонентах эпоксидных клеев, когда кремнезем также улучшает адгезию клея к некоторым твердым поверхностям. [36]
С еще остается вода, если в окружающей атмосфере есть влага. Авторы обнаружили, что на поверхностях, которые нагревались или обрабатывались в автоклаве или нагревались и повторно неоднократно смачивались, число ОН-групп, приходящееся на квадратный нанометр, имеет тенденцию приближаться к значению 4 5 - 5 0 после высушивания при 120 С. Однако силикагели и гидратированные типы кремнезема, полученные из минералов, которые никогда не нагревались, имеют, как было подсчитано, гораздо большее содержание гидроксильных групп на единице поверхности. [37]
До сих пор такие типы кремнезема редко исследовались и не представляют практического интереса. [38]
Аморфный тонкодиспергированный кремнезем не вызывает силикоза. Однако это как раз тот тип кремнезема, из которого легко получается насыщенный раствор мономерного кремнезема в воде. Справедливо, конечно, что введение очень большого количества данного типа кремнезема в легкие, под кожу или в полость тела вызывало развитие плотной фиброзной ткани, что, по-видимому, не имеет ничего общего с силикозом, возникающим под действием кварца. [39]
Берби [400] определяет осажденный кремнезем как высушенный кремнезем, для которого характерным является отсутствие как длинных, так и коротких элементов структуры. Это, вероятно, не относится к осажденному кремнезему. Однако в настоящее время, как полагают, типы кремнезема следует классицифировать на основании способа их приготовления без каких-либо попыток определять их структуру, за исключением случаев, когда структура однозначно определяется по известным свойствам кремнезема. Согласно Вейзеру [401], единственным различием между осажденным кремнеземом и гелем кремнезема является то, что осадок включает в себя только часть той жидкости, в которой происходит его образование. [40]
В своем первоначальном исследовании, предназначенном для определения градиента плотности среды в растворе, Ма-тейко и Копак [736] нашли, что коллоидный кремнезем - единственно подходящий материал. Однако коллоидный кремнезем еще имел тот недостаток, что показывал относительно слабое взаимодействие с биологическим материалом во всей области значений рН и не был способен удержать освобождаемый органический полимер. Недостаток, очевидно, удалось устранить путем разработки специально составленного для такой задачи типа кремнезема ( марка Percoll) [7376], который представлял собой комбинацию коллоидного кремнезема людокс - HS ( диаметр частиц 17 нм) и поливинилпирролидона. В этом образце поверхность частиц кремнезема была покрыта монослоем адсорбированных молекул полимера. [41]
Тем не менее, если температура повышается, например, от 30 до 100J, то плотность воды уменьшается, и атомы кислорода располагаются еще менее плотно. Следовательно, если твердый кремнезем привести в контакт с водой, то кремнезем должен иметь тенденцию переходить в раствор, если расстояние между атомами кислорода в воде увеличивается выше определенного предела по мере повышения температуры. Чем более плотен и устойчив тип кремнезема ( а именно, кварц), тем менее плотной должна быть вода, для того чтобы растворить его. [42]
Сравнивались данные по числу ОН-групп на квадратный нанометр, получаемые различными методами, были рассмотрены этерификация и другие реакции на поверхности. В 1968 г. Снай-дер [10] обсудил структуру поверхности кремнезема, придавая особое значение адсорбционным характеристикам и использованию типов пористого кремнезема в хроматографии. В 1970 г. Оккерс [11] в расширенно обзоре, посвященном приготовлению и свойствам пористого кремнезема, описал гидроксилиро-ванную поверхность кремнезема и ее структуру, опираясь на тот факт, что на поверхности, вероятно, только одна группа ОН приходится на один атом кремния. Этот же автор суммировал данные по дегидратации. В 1972 г. Сноуинк и Вебер [12] рассмотрели те же самые вопросы, что и Боэм, расширив библиографию. [43]
Результаты многочисленных измерений теплот адсорбции на образцах кремнезема с известными значениями удельных поверхностей были описаны в целом ряде работ. Однако надо отметить, что на полученные результаты могли влиять многие факторы, кроме того, оборудование для проведения подобных исследований достаточно сложно. Гаркинс и Юра [ Ю5 ] разработали абсолютный метод, в котором образец порошка изотермически приводится в равновесие с паром воды вплоть до того момента, когда поверхность кремнезема покроется пленкой воды, после чего образец погружается вводу, находящуюся в высокочувствительном калориметре. По количеству выделяющейся при этом теплоты, выраженной в эргах на грамм SiO2, деленной на полную поверхностную энергию воды ( 118 эрг / см2), можно определить удельную поверхность кремнезема. Данный метод применим только для ограниченного числа типов кремнезема. [44]