Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrazvuková disperzia oxidu kremičitého (SiO2)

Oxid kremičitý, tiež známy ako SiO2, nano-oxid kremičitý alebo mikro-oxid kremičitý sa používa v zubnej pasty, cementu, syntetického kaučuku, high-výkon polyméru alebo v potravinárskych výrobkoch ako zahusťovadlo, adsorbent, anti-špízové činidlo, alebo nosič pre vône a príchute. Nižšie sa dozviete viac o použití nanolikálu a mikrosilica a ako sonomechanické účinky ultrazvukom môže zlepšiť účinnosť procesu a konečný produkt výkon tým, že lepšie oxid kremičitý suspenzie alebo lepšiu syntézu oxidu kremičitého nanočastice.

Disperzia oxidu kremičitého / suspenzia oxidu kremičitého / nano oxid kremičitý (Sio2)

Oxid kremičitý je dostupný v širokej škále hydrofilných a hydrofóbnych foriem a má extrémne jemnú veľkosť častíc niekoľkých mikrometrov až po niektoré nanometre. Typicky oxid kremičitý nie je dobre rozptýlené po zmáčaní. To sa tiež pridať veľa mikrobubbles do prípravku formulácie. Ultrazvukom je účinný proces technológie rozptýliť mikro-oxid kremičitý a nano-oxid kremičitý a odstrániť rozpustený plyn a mikro-bubliny z formulácie.

Ultrazvuková disperzia fumed oxidu kremičitého: Hielscher ultrazvukový homogenizátor UP400S rozptyľuje oxid kremičitý prášok rýchlo a efektívne do jedného, mono-disperzné, nano-častice.

Ultrazvukové rozptyľovanie Fumed Silicia vo vode pomocou ultrazvukového homogenizátora UP400S

Pre mnoho aplikácií nano-veľkosť alebo mikro-veľkosť oxidu kremičitého, dobrá a jednotná disperzia je veľmi dôležitá. Často sa vyžaduje monodisperzná suspenzia oxidu kremičitého, napr. Najmä na použitie v atramentoch alebo náteroch a polyméroch na zlepšenie odolnosti proti poškriabaniu musia byť častice oxidu kremičitého dostatočne malé, aby nezasahovali do viditeľného svetla, aby sa zabránilo oparu a zachovala priehľadnosť. Pre väčšinu náterov kremičité častice musia byť menšie ako 40nm splniť túto požiadavku. Pri iných aplikáciách aglomerácia častíc oxidu kremičitého bráni každej jednotlivej častici oxidu kremičitého interakcii s okolitými médiami.
Ultrazvukové homogenizátory sú účinnejšie v disperznom kremičitom ako iné metódy miešania s vysokým strihom, ako sú rotačné miešačky alebo miešadlá nádrží. Na obrázku nižšie je znázornený typický výsledok ultrazvukového rozptylu fumed oxidu kremičitého vo vode.

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

Ultrazvuková disperzia fumed oxidu kremičitého vo vode

Účinnosť spracovania v znižovaní veľkosti oxidu kremičitého

Ultrazvuková disperzia nano-oxidu kremičitého je lepšia ako iné metódy miešania s vysokým strihom, ako je IKA Ultra-Turrax. Ultrazvukom produkuje suspenzie menšej veľkosti častíc oxidu kremičitého a ultrazvukom je energeticky úspornejšia technológia. Pohl a Schubert porovnali zmenšenie veľkosti častíc Aerosil 90 (2% wt) vo vode pomocou Ultra-Turrax (rotor-stator-system) s Hielscher UIP1000hd (1kW ultrazvukové zariadenie). Na obrázku nižšie je znázornené vynikajúce výsledky ultrazvukového procesu. V dôsledku svojej štúdie Pohl k záveru, že "pri konštantnej špecifickej energie EV ultrazvuk je účinnejší ako rotor-stator-systém." Energetická účinnosť a jednotnosť veľkosti častíc oxidu kremičitého majú mimoriadny význam vo výrobných procesoch, kde sú výrobné náklady, kapacita procesov a kvalita výrobkov dôležité.

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

Ultrazvukom vs Ultra-turrax pre oxid kremičitý disperzie

Obrázky nižšie ukazujú výsledky, ktoré Pohl získané ultrazvukom oxid kremičitý sprej zmraziť granule. (Kliknite na obrázky pre zväčšenie!)

Kremičitý sprej zmraziť granulát pred ultrazvukomKremičitý rozptyl po ultrazvukom
(vľavo: pred ultrazvukom, vpravo: po ultrazvukom)

Požiadať ďalšie informácie!

Prosím, použite formulár nižšie, ak chcete požiadať o doplňujúce informácie týkajúce sa použitia ultrazvuku v rozptyľuje oxidu kremičitého. Radi vám ponúkneme Ultrazvukový systém spĺňajúcich vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Čo je oxid kremičitý (SiO2, oxid kremičitý)?

Oxid kremičitý je chemická zlúčenina zložená z kremíka a kyslíka s chemickým vzorcom SiO2 alebo oxidu kremičitého. Existuje mnoho rôznych foriem oxidu kremičitého, ako je tlmený kremeň, fumed oxid kremičitý, silikagél, a aerogély. Oxid kremičitý existuje ako zlúčenina niekoľkých minerálov a ako syntetický produkt. Oxid kremičitý sa najčastejšie nachádza v prírode ako kremeň a v rôznych živých organizmoch. Oxid kremičitý sa získava ťažbou a čistenie kremeňa. Tri hlavné formy amorfných oxidu kremičitého sú pyrogénny oxid kremičitý, vyzrážaný oxid kremičitý a silikagél.

Fumed oxid kremičitý / pyrogénny oxid kremičitý

Spaľovanie chloridu kremičitého (SiCl4) v vodíkovom plameni bohatom na kyslík vytvára dym – fumed oxidu kremičitého. Alternatívne, odparovanie kremenného piesku v elektrickom oblúku 3000 °C, produkuje aj dymový oxid kremičitý. V oboch procesoch výsledné mikroskopické kvapôčky amorfnej kremičitej poistky na rozvetvené, reťazové, trojrozmerné sekundárne častice. Tieto sekundárne častice potom aglomerát do bieleho prášku s extrémne nízkou objemovou hustotou a veľmi vysokou plochou povrchu. Primárna veľkosť častíc neporézneho fumed oxidu kremičitého je medzi 5 a 50 nm. Fumed oxid kremičitý má veľmi silný zhrubnutia účinok. Preto sa fumed oxid kremičitý používa ako výplň v silikónovom elastomére a úprave viskozity vo náteroch, náteroch, lepidlách, tlačiarenských atramentoch alebo nenasýtených polyesterových živiciach. Fumed Oxid kremičitý môže byť ošetrený tak, aby bol hydrofóbny alebo hydrofilný buď pre organické kvapaliny alebo vodné aplikácie. Hydrofóbny oxid kremičitý je účinná zložka defoameru (protipeniace činidlo).
Kliknite tu, ak si chcete prečítať o ultrazvukové odplynenie a odmrazovanie.
Fumed Oxid kremičitý ČÍSLO CAS 112945-52-5

Kremičitý dym / Microsilica

Kremičitý dym je ultra jemný, nano-veľkosť prášku tiež známy ako mikro-oxid kremičitý. Kremičitý výpar sa nesmie zamieňať s fumed oxidom kremičitým. Výrobný proces, morfológia častíc a oblasti aplikácie kremičitého dymu sa líšia od tých, ktoré sú z fumed oxidu kremičitého. Kremičitý dym je amorfná, nekryštalická polymorfná forma SiO2. Kremičitý dym sa skladá z sférických častíc s priemerným priemerom častíc 150 nm. Najvýznamnejšie použitie kremičitého dymu je ako pozzolanic materiál pre vysokovýkonný betón. Pridáva sa do portlandského cementového betónu na zlepšenie vlastností betónu, ako je pevnosť v tlakovej sile, pevnosť väzby a odolnosť proti oderu. Okrem toho kremičitý výpar znižuje priepustnosť betónu na chloridové ióny. To chráni výstužné ocele betónu pred koróziou.
Ak sa chcete dozvedieť viac o ultrazvukové miešanie cementu a oxidu kremičitého dymu, kliknite prosím tu!
Silikátový dym ČÍSLO CAS: 69012-64-2, Silikátový dym EINECS číslo: 273-761-1

Vyzrážaný oxid kremičitý

Vyzrážaný oxid kremičitý je biela prášková syntetická amorfná forma SiO2. Vyzrážaný oxid kremičitý sa používa ako výplň, zmäkčovadlo alebo zlepšenie výkonu v plastoch alebo gume, napr. Iné použitie patrí čistenie, zahusťovanie alebo leštenie činidlo v zubných pastách.
Ak sa chcete dozvedieť viac o ultrazvukové miešanie vo výrobe zubnej pasty, kliknite prosím tu!
Primárne častice fumed oxidu kremičitého majú priemer medzi 5 a 100 nm, zatiaľ čo veľkosť aglomerátu je až 40 μm s priemernou veľkosťou pórov väčšia ako 30 nm. Podobne ako pyrogénny oxid kremičitý, aj vyzrážaný oxid kremičitý v podstate nie je mikroporózny.
Fumed oxid kremičitý sa vyrába zrážaní z roztoku obsahujúceho silikátové soli. Po reakcii neutrálneho roztoku silikátu s minerálnou kyselinou sa súčasne do vody pridajú roztoky kyseliny sírovej a kremičitanu sodného, ako je ultrazvukový miešanie. Oxid kremičitý sa zráža v kyslých podmienkach. Okrem faktorov, ako je trvanie zrážok, rýchlosť pridávania reaktantov, teplota a koncentrácia a pH, metóda a intenzita nepokoja môžu meniť vlastnosti oxidu kremičitého. Sonomechanická agitácia v ultrazvukovej reaktorovej komore je účinná metóda na vytvorenie konzistentnej a jednotnej veľkosti častíc. Ultrazvukový nepokoj pri zvýšených teplotách sa vyhýba tvorbe gélového štádia.
Pre viac informácií o ultrazvukom asistovanej zrážky nanomateriálov, ako je vyzrážaný oxid kremičitý, kliknite prosím tu!
Vyzrážaný oxid kremičitý ČÍSLO CAS: 7631-86-9

Koloidný oxid kremičitý / oxid kremičitý koloidný

Koloidný oxid kremičitý je suspenzia jemných neporéznych, amorfných, väčšinou sférických častíc oxidu kremičitého v kvapalnej fáze.
Najbežnejšie použitie oxidov kremičitých koloidov sú ako odvodňovací prostriedok pri papierovaní, abrazívne na leštenie kremíkových doštičiek, katalyzátor v chemických procesoch, absorbent vlhkosti, prísada do oderu odporových náterov, alebo povrchovo aktívna látka na flokuláciu, zrážanie, rozptyľovanie alebo stabilizáciu.
Ak sa chcete dozvedieť viac o koloidný oxid kremičitý v oderu odpor polymérne nátery, kliknite prosím tu!

Výroba koloidného oxidu kremičitého je viacstupňový proces. Čiastočná neutralizácia alkalických-silikátového roztoku vedie k tvorbe jadla oxidu kremičitého. Podjednotky koloidných častíc oxidu kremičitého sú zvyčajne v rozmedzí od 1 do 5 nm. V závislosti od podmienok polymerizácie môžu byť tieto podjednotky spojené. Znížením pH pod 7 alebo pridaním soli majú jednotky tendenciu spájať sa v reťazcoch, ktoré sa často nazývajú silikagély. Inak, podjednotky zostávajú oddelené a rastú postupne. Výsledné produkty sa často nazývajú oxid kremičitý slnovrat alebo vyzrážaný oxid kremičitý. Koloidná suspenzia oxidu kremičitého sa stabilizuje nastavením pH a potom sa koncentruje, napr.
Ak sa chcete dozvedieť viac o sonomechanických účinkoch v sol-gélových procesoch, kliknite sem!

Silikátové zdravotné riziko

Suchý alebo vzduchom prenášaný kryštalický oxid kremičitý je ľudský karcinogén pľúc, ktorý môže spôsobiť závažné ochorenie pľúc, rakovinu pľúc alebo systémové autoimunitné ochorenia. Keď sa oxid kremičitý vdychuje a vstupuje do pľúc, spôsobuje tvorbu zjazveného tkaniva a znižuje schopnosť pľúc prijímať kyslík (Silicosis). Zmáčanie a disperzia SiO2 do kvapalnej fázy, napr. Preto je riziko tekutého lieku, ktorý obsahuje SiO2 spôsobiť silikóza je veľmi nízka. Pri spracovávaní oxidu kremičitého vo forme suchého prášku používajte vhodné osobné ochranné prostriedky!

literatúra

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

Kremičitý sprej zmraziť granulát pred ultrazvukom
oxid kremičitý pred ultrazvukom

Kremičitý rozptyl po ultrazvukom
oxid kremičitý po ultrazvukom

Žiadosť o informácie