Hielscher ultrazvuková technologie

Ultrazvuková disperze oxidu křemičitého (SiO2)

Oxid křemičitý, také známý jako SiO2, nano-křemičitý nebo mikro-křemičitý se používá v zubní pastě, cementu, syntetickém kaučuku, vysoce výkonném polymeru nebo v potravinářských výrobcích jako zahušťovadlo, adsorbent, antispékavé činidlo nebo nosič vůní a chutí. Níže se dozvíte více o použití nanosilica a microsilica a jak sonomechanical účinky ultrazvuku může zlepšit efektivitu procesu a konečný výkon produktu tím, že lepší křemičité suspenze nebo zlepšení syntézy oxidu křemičitého nanočástice.

Křemičitá disperze / křemičitá suspenze / Nano Oxid křemičitý (SiO2)

Oxid křemičitý je k dispozici v široké škále hydrofilních a hydrofobních forem a má extrémně jemnou velikost částic o několik mikrometrů až do některých nanometrů. Typicky oxid křemičitý není dobře rozptýlené po smáčení. To také přidat mnoho mikrobublubbles do výrobku formulace. Ultrazvuku je efektivní procesní technologie rozptýlit mikro-křemičitý a nano-křemičitý a odstranit rozpuštěný plyn a mikrobubliky z formulace.

Ultrazvuková disperze fumed křemene: Hielscher ultrazvukový homogenizátor UP400S rozptýlí křemičitý prášek rychle a efektivně do jednoho, mono-disperzní, nano-částice.

Ultrazvukové dispergace Fumed Silicia ve vodě pomocí UP400S ultrazvukový homogenizátor

Pro mnoho aplikací nano-velikosti nebo mikro-velikosti oxidu křemičitého, dobrý a jednotný disperze je velmi důležité. Často je vyžadována mono-disperzní suspenze oxidu křemičitého, např. Zejména pro použití v inkoustech nebo nátěrech a polymerech ke zlepšení odolnosti proti poškrábání musí být částice oxidu křemičitého dostatečně malé, aby nenarušovaly viditelné světlo, aby se zabránilo oparu a zachovala průhlednost. Pro většinu nátěrů křemičité částice musí být menší než 40nm ke splnění tohoto požadavku. Pro jiné aplikace, aglomerace částic oxidu křemičitého brání každé jednotlivé částice oxidu křemičitého komunikovat s okolním médiem.
Ultrazvukové homogenizátory jsou účinnější v dispergačním oxidu křemičitého než jiné metody míchání s vysokým smykem, jako jsou rotační míchačky nebo míchadla nádrží. Obrázek níže ukazuje typický výsledek ultrazvukové dispergace fumed oxidu křemičitého ve vodě.

The picture shows a typical result of ultrasonic dispersing of fumed silica in water.

Ultrazvuková disperze fumed oxidu křemičitého ve vodě

Zpracování Účinnost v Silica Velikost Snížení

Ultrazvuková disperze nano-oxidu křemičitého je lepší než jiné metody míchání s vysokým smykem, jako je IKA Ultra-Turrax. Ultrazvuk produkuje suspenze menší velikosti částic oxidu křemičitého a ultrazvuku je energeticky účinnější technologie. Pohl a Schubert porovnali zmenšení velikosti částic Aerosil 90 (2% wt) ve vodě pomocí Ultra-Turrax (rotor-stator-systém) s hielscher UIP1000hd (1kW ultrazvukové zařízení). Níže uvedená grafika ukazuje vynikající výsledky ultrazvukového procesu. V důsledku své studie Pohl k závěru, že "Při konstantní specifické energie EV ultrazvuk je účinnější než rotor-stator-systém." Energetická účinnost a jednotnost velikosti částic oxidu křemičitého jsou nanejvýš důležité ve výrobních procesech, kde jsou výrobní náklady, výrobní kapacita a kvalita výrobků důležitá.

Ultrasonic dispersion of nano-silica compared to other high-shear mixing methods, such as an IKA Ultra-Turrax

Ultrazvuk vs Ultra-turrax pro křemíkové disperze

Obrázky níže ukazují výsledky, které Pohl získané sonicating křemičitý sprej zmrazit granule. (Klikněte na obrázky pro zvětšení!)

Oxid křemičitý Spray Freeze Granule před použití ultrazvukuDisperzi oxidu křemičitého za použití ultrazvuku
(left: před působením ultrazvuku, vpravo: po použití ultrazvuku).

Žádost o další informace!

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o doplňující informace o použití ultrazvuku v rozředění křemene. Budeme rádi Vám nabídnout ultrazvukový systém plnění vašich požadavků.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Co je oxid křemičitý (SiO2, Oxid křemičitý)?

Oxid křemičitý je chemická sloučenina složená z křemíku a kyslíku s chemickým vzorcem SiO2 neboli oxid křemičitý. Existuje mnoho různých forem oxidu křemičitého, jako je tavený křemen, fumed křemen, silikagel a aerogely. Oxid křemičitý existuje jako sloučenina několika minerálů a jako syntetický produkt. Oxid křemičitý se nejčastěji vyskytuje v přírodě jako křemen a v různých živých organismech. Oxid křemičitý se získává těžbou a čištěním křemene. Tři hlavní formy amorfního oxidu křemičitého jsou piký silik, vysrážený oxid křemičitý a silikagel.

Fumed Křemen / Ostyrický křemen

Spalování tetrachlormedu křemíku (SiCl4) v plameni vodíku bohatém na kyslík vytváří kouř SiO2 – fumed křemen. Alternativně, odpařování křemenného písku v elektrickém oblouku 3000 °C, produkuje fumed křemenný, taky. V obou procesech se výsledné mikroskopické kapičky amorfního oxidu křemičitého spojí do rozvětvených, řetězovitých, trojrozměrných sekundárních částic. Tyto sekundární částice pak aglomerát na bílý prášek s extrémně nízkou objemovou hustotou a velmi vysokou povrchovou plochu. Primární velikost částic neporézního fumed oxidu křemičitého je mezi 5 a 50 nm. Fumed křemen má velmi silný zahušťující účinek. Proto se fumovaný oxid křemičitý používá jako plnivo v silikonovém elastomeru a úpravě viskozity v barvách, nátěrech, lepidlech, tiskových barvách nebo nenasycených polyesterových pryskyřicích. Fumed Křemen může být ošetřen, aby byl hydrofobní nebo hydrofilní pro organické kapaliny nebo vodné aplikace. Hydrofobní oxid křemičitý je účinná odpěňovací složka (protipěnové činidlo).
Klikněte zde, chcete-li si přečíst o ultrazvukové odplynění a odpěňování.
Fumed Křemičitý CAS číslo 112945-52-5

Kouř z oxidu křemičitého / Microsilica

Křemičitý kouř je ultra jemný prášek velikosti nano, známý také jako mikrokřemičitý. Kouř z oxidu křemičitého se nesmí zaměňovat s fumed křemenem. Výrobní proces, morfologie částic a oblasti aplikace oxidu křemičitého jsou všechny odlišné od těch fumed oxidu křemičitého. Křemičitý výpar je amorfní, nekrystalická, polymorfní forma SiO2. Křemičitý výpar se skládá ze sférických částic o průměrném průměru částic 150 nm. Nejvýznamnější aplikace oxidu křemičitého je jako pozzolanický materiál pro vysoce výkonný beton. Přidává se do portlandského cementového betonu pro zlepšení vlastností betonu, jako je pevnost v tlaku, pevnost vazby a odolnost proti oděru. Kromě toho, oxid křemičitý výpary snižuje propustnost betonu na chloridové ionty. To chrání výztužnou ocel betonu před korozí.
Chcete-li se dozvědět více o ultrazvukové míchání cementu a oxidu křemičitého výpary, klikněte prosím zde!
Číslo CAS oxidu křemičitého: 69012-64-2, Číslo EINECS oxidu křemičitého: 273-761-1

Vysrážený oxid křemičitý

Srážený oxid křemičitý je bílá práškově syntetická amorfní forma SiO2. Vysrážený oxid křemičitý se používá jako plnivo, změkčovač nebo zlepšení výkonu v plastech nebo pryži, např. Mezi další použití patří čištění, zahušťování nebo leštění v zubních pastách.
Chcete-li se dozvědět více o ultrazvukové míchání ve výrobě zubní pasty, klikněte prosím zde!
Primární částice fumovaného oxidu křemičitého mají průměr mezi 5 a 100 nm, zatímco velikost aglomerátu je až 40 μm s průměrnou velikostí pórů větší než 30 nm. Stejně jako pyrogenní oxid křemičitý, vysrážený oxid křemičitý není v podstatě mikroporézní.
Fumed Silica se vyrábí srážením z roztoku obsahujícího křemičité soli. Po reakci neutrálního roztoku křemičitanu s minerální kyselinou se do vody přidávají současně roztoky kyseliny sírové a křemičitanu sodného s mícháním, jako je ultrazvukové míchání. Sraženiny oxidu křemičitého v kyselých podmínkách. Kromě faktorů, jako je doba srážek, rychlost přidávání reaktantů, teplota a koncentrace a pH, může metoda a intenzita míchání měnit vlastnosti oxidu křemičitého. Sonomechanické míchání v ultrazvukové reaktorové komoře je účinnou metodou k vytvoření konzistentní a jednotné velikosti částic. Ultrazvukové míchání při zvýšených teplotách zabraňuje tvorbě gelového stupně.
Pro více informací o ultrazvukem asistované srážení nanomateriálů, jako je vysrážený oxid křemičitý, klikněte prosím zde!
Číslo CAS ve sráženého oxidu křemičitého: 7631-86-9

Koloidní oxid křemičitý / Křemičitý Koloid

Koloidní oxid křemičitý je suspenze jemných neporézních, amorfních, většinou sférických částic oxidu křemičitého v kapalné fázi.
Nejběžnější použití koloidů oxidu křemičitého jsou jako drenážní pomůcka při výrobě papíru, abrazivní pro leštění křemíkových destiček, katalyzátor v chemických procesech, absorbent vlhkosti, přísada k oděru odolné nátěry nebo povrchově aktivní látka pro flokulace, koagulaci, dispergaci nebo stabilizaci.
Chcete-li se dozvědět více o koloidní křemenný v oděru odolné polymerní povlaky, klikněte prosím zde!

Výroba koloidního oxidu křemičitého je vícestupňový proces. Částečná neutralizace alkalicko-křemičitanového roztoku vede k tvorbě jader oxidu křemičitého. Podjednotky koloidních částic oxidu křemičitého jsou obvykle v rozmezí od 1 do 5 nm. V závislosti na podmínkách polymerace mohou být tyto podjednotky spojeny dohromady. Snížením pH pod 7 nebo přidáním soli mají jednotky tendenci se spojit v řetězech, které se často nazývají silikagegely. Jinak podjednotky zůstávají odděleny a postupně rostou. Výsledné produkty se často nazývají křemičité sols nebo vysrážený oxid křemičitý. Koloidní suspenze oxidu křemičitého se stabilizuje úpravou pH a poté se koncentruje, např.
Chcete-li se dozvědět více o sonomechanical účinky v sol-gel procesů, klikněte prosím zde!

Zdravotní riziko oxidu křemičitého

Suchý nebo vzdušný krystalický oxid křemičitý je lidský plicní karcinogen, který může způsobit vážné onemocnění plic, rakovinu plic nebo systémová autoimunitní onemocnění. Když je křemičitý prach vdechován a vstupuje do plic, způsobuje tvorbu jizev a snižuje schopnost plic užívat kyslík (silikóza). Smáčení a disperze SiO2 do kapalné fáze, např. Proto je riziko kapalného produktu, který obsahuje SiO2 způsobit silikózu, velmi nízké. Při manipulaci s oxidem křemičitým v suchém prášku používejte vhodné osobní ochranné prostředky!

Literatura

  • Markus Pohl, Helmar Schubert (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions, 2004 Partec

Oxid křemičitý Spray Freeze Granule před použití ultrazvuku
oxidu křemičitého před ultrazvuku

Disperzi oxidu křemičitého za použití ultrazvuku
oxidu křemičitého po sonikaci

Žádost o informace