矽膠的制備
矽膠凝膠脫水所得的產物稱為矽膠。矽膠在制備過程中曾經是凍膠狀態的。其成品卻晶螢螢玻璃狀的固體,主要成份是SiO2,分子式為SiO2·nH2O。
矽膠有乳白色的工業矽膠和蘭色矽膠。我們常用的是乳白色的工業矽膠,蘭色矽膠是用指示劑氯化鈷溶液浸透過之後,再幹燥而成的。使用時是隨著吸水量的增加而變化的,當氣體中含水量相當於1.5mmHg的水蒸汽壓力時,由蘭色變為粉紅色,經幹燥再生後又恢複蘭色,仍具有吸附能力,因此又稱為變色矽膠。使用變色矽膠比較方便,因為氯化鈷顏色的變化,可指出矽膠的吸水程度。
氯化鈷CoCl3·xH2O在逐漸失水時的顏色變化如下:
X | 6 | 4 | 2 | 1.5 | 1 | 0 |
顏色 | 粉紅 | 紅 | 淡紅紫 | 暗紅紫 | 蘭紫 | 淺蘭 |
欲制備極純的矽膠,可將四氯化矽氣體通入水中,然後靜止一天,使其老化,在60~70℃烘幹,徐徐將其溫度升至300℃,幹燥後即為成品。
幹燥後的矽膠為硬的玻璃狀物,具有高度的孔隙率,孔隙大小一致,分布均勻,孔隙的大小,決定於矽膠的制備方法。
矽膠特性是它的親水性,它有很高的吸附能力,最大的用途是吸附水汽,使氣體幹燥。被矽膠吸附的水分有時可達到其本身重量的5%,氫氣淨化就是利用矽膠的這一特性除去水份的。
將濕的混合氣體通過矽膠會產生吸熱,矽膠的溫度會升高。
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