Silika (SiO2) ning ultrasonik tarqalishi

SiO2, nano-silika yoki mikro-silika deb ham ataladigan silika tish pastasida, tsementda, sintetik kauchukda, yuqori samarali polimerda yoki oziq-ovqat mahsulotlarida quyuqlashtiruvchi, adsorban, piyodalarga qarshi vosita yoki atirlar va lazzatlar uchun tashuvchi sifatida ishlatiladi. Quyida nanosilika va mikrosilitaning ishlatilishi va ultratovush vositalarining sonomekanik ta'siri qanday qilib silika suspenziyalari yoki yaxshilangan silikat nanopartikullari sintezini ishlab chiqarish orqali jarayonning samaradorligini va yakuniy mahsulot ko'rsatkichlarini yaxshilashi haqida ko'proq bilib olasiz.

Silika dispersiyasi / silika suspenziyasi / nano silika (SiO2)

Silika juda ko'p miqdordagi hidrofilik va hidrofobik shakllarda mavjud bo'lib, ba'zi nanometrlarga qadar bir necha mikrometrga teng bo'lgan juda zarracha zarrachalarga ega. Odatda silikat namlangandan keyin yaxshi tarqalmaydi. Bundan tashqari, mahsulot tarkibiga ko'plab mikro pufakchalar qo'shiladi. Ultrasonikatsiya - bu mikro-silika va nano-kremniyni tarqatish va formuladan eritilgan gaz va mikro pufakchalarni olib tashlash uchun samarali texnologiya.

Nano kattalikdagi yoki kichik o'lchamdagi kremniyning ko'plab ilovalari uchun yaxshi va bir xil dispersiya juda muhimdir. Ko'pincha mono-dispersli silika suspenziyasi talab qilinadi, masalan, zarracha hajmini o'lchash uchun. Xususan, chizish qarshiligini yaxshilash uchun siyoh yoki qoplamalar va polimerlarda foydalanish uchun kremniy zarralari tuman bo'lmasligi va shaffoflikni saqlash uchun ko'rinadigan yorug'likka xalaqit bermasligi uchun kichik bo'lishi kerak. Ko'pgina qoplamalar uchun ushbu talabni bajarish uchun silika zarralari 40nm dan kichik bo'lishi kerak. Boshqa qo'llanmalar uchun kremniy zarralari aglomeratsiyasi har bir alohida silika zarrachasini atrofdagi muhit bilan o'zaro aloqada bo'lishiga to'sqinlik qiladi.
Ultrasonik gomogenizatorlar rotatsion mikserlar yoki rezervuar aralashtirgichlari singari yuqori siljish bilan aralashtirishning boshqa usullariga qaraganda silisni tarqatishda samaraliroq. Quyidagi rasmda fumed kremniyning suvdagi ultratovushli tarqalishining odatiy natijasi ko'rsatilgan.

Fumed kremniyning suvdagi ultratovushli tarqalishi

Silica hajmi kamayishiga ishlash samaradorligi

Nano-kremniyning ultratovush dispersiyasi IKA Ultra-Turrax kabi boshqa yuqori qirqish bilan aralashtirish usullaridan ustundir. Ultrasonika kichikroq silika zarrachasi hajmining suspenziyalarini ishlab chiqaradi va ultratovush energiyani tejaydigan texnologiyadir. Pohl va Shubert suvda Aerosil 90 ning zarracha hajmini pasayishini (2% og'irlik bilan) Ultra-Turrax (rotor-stator-tizim) yordamida Hielscher UIP1000hd (1 kVt ultratovushli qurilma) bilan taqqosladilar. Quyidagi grafik ultratovush jarayonining yuqori natijalarini ko'rsatadi. Uning tadqiqotlari natijasida Pohl shunday xulosaga keldi: "Har doim o'ziga xos energiya bilan ultratovush tekshiruvi rotor-stator tizimiga qaraganda samaraliroq". Energiya samaradorligi va silikat zarralari o'lchamining bir xilligi ishlab chiqarish jarayonida, ishlab chiqarish narxi, texnologik quvvati va mahsulot sifati muhim ahamiyatga ega.

Silika dispersiyasi uchun ultratovush va boshqalar

Quyidagi rasmlarda Pohl kremniyli purkagichni muzlatish granulalarini sonikatsiyalash natijasida olingan natijalar ko'rsatilgan. (Kattalashtirish uchun rasmlarni bosing!)

(chap: sonikasyon oldin, o'ng: sonikasyon keyin)

Silika (SiO2, kremniy dioksid) nima?

Silika - bu SiO2 kimyoviy formulasi bo'lgan kremniy va kisloroddan tashkil topgan kimyoviy birikma yoki kremniy dioksidi. Kremning turli xil shakllari mavjud, masalan, eritilgan kvarts, fumed kremniy, silikagel va aerogellar. Silika bir nechta minerallarning birikmasi va sintetik mahsulot sifatida mavjud. Silika ko'pincha tabiatda kvarts va turli xil tirik organizmlarda uchraydi. Silikon dioksid qazib olish va kvartsni tozalash orqali olinadi. Amorf kremniyning uchta asosiy shakli pirogenik kremniy, cho'kindi silika va silika gelidir.

Fumed Silica / Pirogenic Silica

Kislorodga boy vodorod olovida kremniy tetraklorid (SiCl4) yoqilganda SiO2 tutuni hosil bo'ladi. – hidli kremniy. Shu bilan bir qatorda, 3000 ° C elektr yoyida kvarts qumini bug'lab, tutatilgan silikat ham hosil bo'ladi. Ikkala jarayonda ham hosil bo'lgan amorf kremniyning mikroskopik tomchilari tarvaqaylab, zanjirga o'xshash, uch o'lchovli ikkilamchi zarrachalarga birlashadi. Keyinchalik, bu ikkilamchi zarrachalar juda past zichlik va juda yuqori sirtga ega bo'lgan oq kukunga aylanadi. G'ovaksiz bug'langan kremniyning asosiy zarracha kattaligi 5 dan 50 nm gacha. Fumed kremniy juda kuchli qalinlashtiruvchi ta'sirga ega. Shunday qilib, fumed silika silikon elastomerida plomba sifatida ishlatiladi va bo'yoqlarda, qoplamalarda, yopishtiruvchi moddalarda, bosma siyohlarda yoki to'yinmagan polyester qatronlarda yopishqoqlikni sozlashda. Fumed Silica ni organik suyuqlik yoki suvli eritmalar uchun hidrofobik yoki hidrofilik holga keltirish uchun davolash mumkin. Hidrofobik kremniy ko'pikni kamaytirishning samarali komponentidir (ko'pikka qarshi vosita).
Ultrasonik degazatsiya va ko'piksizlanish haqida o'qish uchun shu erni bosing.
Fumed Silica CAS raqami 112945-52-5

Silika tutuni / Microsilica

Silika bug'lari ultra mayda, nano o'lchamdagi kukun bo'lib, u mikro-silika deb ham ataladi. Silika tutunini dimlangan kremniy bilan adashtirish mumkin emas. Silika tutunini ishlab chiqarish jarayoni, zarracha morfologiyasi va qo'llanilish sohalari, barchasi fumed kremniydan farq qiladi. Silis gazi SiO2 ning amorf, kristalli bo'lmagan, polimorf shaklidir. Silika tutuni o'rtacha zarracha diametri 150 nm bo'lgan sferik zarralardan iborat. Silika dumanining eng taniqli qo'llanilishi yuqori samarali beton uchun pozzolanik materialdir. Portland tsement betoniga betonning xossalarini yaxshilash uchun qo'shiladi, masalan, bosim kuchi, bog'lanish kuchi va aşınmaya qarshilik. Bundan tashqari, silika bug'lari betonning xlor ionlari uchun o'tkazuvchanligini pasaytiradi. Bu betonning mustahkamlovchi po'latini korroziyadan himoya qiladi.
Tsement va silika tutunlarini ultratovush aralashtirish haqida ko'proq bilish uchun, iltimos, shu erni bosing!
Silica Fume CAS raqami: 69012-64-2, Silica Fume EINECS raqami: 273-761-1

Cho'kindi kremniy

Cho'kindi kremniy - SiO2 ning oq changli sintetik amorf shakli. Cho'kkan silikat plomba, yumshatuvchi yoki plastmassa yoki kauchukda, masalan, shinalarda ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatiladi. Boshqa foydalanish usullariga tish pastalarida tozalash, qalinlash yoki silliqlash vositasi kiradi.
Tish pastasi ishlab chiqarishda ultratovush aralashmasi haqida ko'proq bilish uchun, iltimos, shu erni bosing!
Bug'langan kremniyning birlamchi zarralari diametri 5 dan 100 nm gacha, aglomerat hajmi esa 40 µm gacha, o'rtacha gözenek hajmi esa 30 nm dan katta. Pirojenik kremniy singari, cho'kindi kremniy asosan mikroporous emas.
Fumed Silica silikat tuzlari bo'lgan eritmadan yog'ingarchilik natijasida hosil bo'ladi. Neytral silikat eritmasining mineral kislota bilan reaktsiyasidan so'ng, ultratovush qo'zg'alishi kabi qo'zg'alish bilan bir vaqtning o'zida sulfat kislota va natriy silikat eritmalari suvga qo'shiladi. Kislotali sharoitda kremniy cho'kadi. Yomg'irning davomiyligi, reaktivlarning qo'shilish tezligi, harorat va kontsentratsiya va pH kabi omillardan tashqari, aralashtirish usuli va intensivligi kremniyning xususiyatlarini ham o'zgartirishi mumkin. Ultratovushli reaktor kamerasida sonomekanik aralashtirish izchil va bir xil zarracha hajmini ishlab chiqarish uchun samarali usuldir. Yuqori haroratlarda ultratovush aralashtirish jel bosqichining shakllanishiga yo'l qo'ymaydi.
Cho'kkan kremniy kabi ultratovushli nanomateriallarni yog'inlari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun bu erni bosing!
Cho'kindi Silika CAS raqami: 7631-86-9

Kolloid kremniy / kremniy kolloid

Kolloid kremniy - suyuq fazadagi mayda nonporoz, amorf, asosan sferik silika zarralarining suspenziyasi.
Silika kolloidlarining eng keng tarqalgan qo'llanilishi qog'oz ishlab chiqarishda drenaj yordamchisi, silikon plastinani silliqlash uchun aşındırıcı, kimyoviy jarayonlarda katalizator, namlikni yutuvchi, aşınmaya bardoshli qoplamalarga qo'shimcha moddalar yoki flokulyatsiya, koagulyatsiya, tarqatish yoki barqarorlashtirish uchun sirt faol moddadir.
Aşınmaya bardoshli polimer qoplamalarida kolloid kremniy haqida ko'proq bilish uchun bu erni bosing!

Kolloid kremniyni ishlab chiqarish ko'p bosqichli jarayondir. Ishqoriy-silikat eritmasining qisman neytrallashishi silika yadrolarining paydo bo'lishiga olib keladi. Kolloid silika zarralarining subbirliklari odatda 1 va 5 nm oralig'ida bo'ladi. Polimerlanish sharoitlariga qarab, ushbu kichik birliklar birlashtirilishi mumkin. PH qiymatini 7 dan pastroqqa tushirish yoki tuz qo'shib, birliklar zanjirlarda birlashishga moyil bo'lib, ular ko'pincha silika jellari deb ataladi. Boshqa holda, subbirliklar ajralib turadi va asta-sekin o'sib boradi. Olingan mahsulotlar ko'pincha silika zolalari yoki cho'kindi kremniy deb ataladi. Kolloid kremniy suspenziyasi pH qiymatini sozlash bilan stabillashadi va keyin konsentrlanadi, masalan, bug'lanish orqali.
Sol-gel jarayonlaridagi sonomexanik effektlar haqida ko'proq bilish uchun bu erga bosing!

Silika salomatligi xavfi

Quruq yoki havodagi kristalli silikon dioksid - bu o'pkaning jiddiy kasalligi, o'pka saratoni yoki tizimli otoimmun kasalliklarga olib kelishi mumkin bo'lgan odamning o'pka kanserogenidir. Silika kukuni nafas olgach va o'pkaga tushganda chandiq to'qima hosil bo'lishiga olib keladi va o'pkada kislorod olish qobiliyatini pasaytiradi (Silikoz). SiO2 ning suyuq fazaga namlanishi va tarqalishi, masalan ultratovushli homogenlash yo'li bilan nafas olish xavfini yo'q qiladi. Shuning uchun Silikozni keltirib chiqaradigan SiO2 ni o'z ichiga olgan suyuq mahsulotning xavfi juda past. Iltimos, kremniyni quruq kukun shaklida ishlaganda tegishli shaxsiy himoya vositalaridan foydalaning!

adabiyot