Kam se má silikagel likvidovat?

V krabici s novými botami můžete kromě páru bot najít nevzhlednou tašku s nějakými kuličkami. Děsivý nápis na obalu „nejedlý!“ nutí nás to okamžitě vyhodit do koše. Ale vyzýváme vás, abyste přestali a nedělali to. Koneckonců, před vámi je jeden z nejzajímavějších materiálů na světě, zvaný silikagel. Čím je jedinečný?

Nasťa Fedorovičová
Editor „TechInsider“
Diskutujte o tématu

Co je silikagel

Začněme tím, že tyto kuličky nemají se silikonem nic společného, ​​kromě podobnosti v názvu.

„Gel“ pochází z latinského „gelare“, což znamená „ztuhnout“. A „silica“ pochází z latinského „silix“, tedy „oblázek“.

Už jste někdy viděli šperky s ametysty? Nebo si vezměme jako příklad jiný drahokam – rauchtopaz, stejně jako mnoho milované polodrahokamy: chalcedon, opál a onyx a nezapomeňme na průhledný horský křišťál – představte si, to vše je oxid křemičitý! Jako obyčejný písek z dětského pískoviště a naše míčky z botníku. Ano, jedná se o granulovanou formu oxidu křemičitého, sloučeniny vzniklé při oxidaci tohoto nekovu. Zde jsou záhady chemie: látka je jedna, ale materiály jsou různé.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Proč jsou umístěny v krabici?

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Absorpce vlhkosti je hlavním úkolem silikagelu. Výpočty ukazují, že deset tun silikagelu dokáže „vypít“ čtyři tuny vody.

A to vše proto, že absorpční povrch jedné a půl milimetrové koule je asi osm set metrů čtverečních na gram hmoty! Pro srovnání: plocha školní třídy je šedesát metrů čtverečních. A basketbalové hřiště má čtyři sta dvacet metrů čtverečních. Povrch jednoho gramu silikagelu je dvakrát větší než u profesionálního basketbalového hřiště! Jen se nad tím zamyslete!

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Tajemství je v tom, že náš míč ve skutečnosti není míč! Při velmi velkém zvětšení je jasné, že jeho tvar je neuvěřitelně složitý a že celý jeho povrch je posetý dírami, tunely a jeskyněmi. Trochu to připomíná zmačkanou papírovou kouli.

Když znáte tuto úžasnou vlastnost, můžete dát druhý život sáčkům se silikagelem:

• Doufáme, že to nebudete potřebovat, ale silikagel může zachránit telefon, který spadl do vody, nebo fotoaparát, který zachytil déšť.
• Shromážděte silikagel do plátěného sáčku o velikosti boty, abyste zkrátili dobu schnutí pro namáčení vlhkých bot.
• Vlhkost může způsobit, že se na pracovním a zahradním nářadí objeví rez. Pro zachování jejich vzhledu a životnosti stačí několik balení kuliček vložit do krabice s nářadím nebo hřebíky. A na rez můžete zapomenout.
• Položíte-li na polici několik sáčků silikagelu pro skladování sypkých produktů, pak se cukr a sůl už nikdy nezmění v kámen.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Absorpce vlhkosti je hlavním úkolem silikagelu. Ale jsou i další

Průhledné kuličky dokonale pohlcují všechny cizí pachy. Vhoďte do sportovní tašky pár sáčků tohoto silikagelu, ochrání vaše věci před nepříjemnými pachy a po cvičení pohltí vlhkost z oblečení.

Absolutně bezpečné

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

No, odpověď, na kterou všichni čekáte: silikagel je materiál šetrný k životnímu prostředí, nehoří, není výbušný a je absolutně bezpečný pro lidi i zvířata!

Ale co ten hrozivý nápis „není k jídlu!“ na tašce? Co se stane, když dítě spolkne pár granulí? Uvolněte se, protože silikagel je většinou umělý písek. A to nejhorší, co se může stát, je silná dehydratace, protože hlavním úkolem silikagelu je absorbovat vlhkost. Ale na takový stav je jedno malé balení málo.

Online publikace TechInsider
Zakladatel Fashion Press LLC: 119435, Moskva, Bolshoy Savvinsky per., 12, budova 6, patro 3, místnost II;
Adresa redakce: 119435, Moskva, Bolshoi Savvinsky lane, 12, budova 6, patro 3, místnost II;
Šéfredaktor: Nikita Aleksandrovich Vasilenok
Redakční e-mailová adresa: [email protected]
Telefonní číslo redakce: +7 (495) 252-09-99
Označení informačních produktů: 16+
Online publikace je registrována Federální službou pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými komunikacemi, registrační číslo a datum rozhodnutí o registraci: EL řada č. FS 77 – 84123 ze dne 09. listopadu 2022.

© 2007 — 2024 Fashion Press LLC
Při zveřejňování materiálů na Stránkách uděluje Uživatel společnosti Fashion Press LLC bezplatně nevýhradní práva k používání, reprodukování, distribuci, vytváření odvozených děl, jakož i k zobrazování materiálů a jejich zpřístupňování veřejnosti.

Silikagel je běžný pevný absorbér vlhkosti pro průmyslové sušící jednotky. Jedná se o dehydratovaný hydrogel kyseliny křemičité nebo oxid křemičitý o různém stupni obsahu vody s chemickým vzorcem SiO2*nH2O. Silikagel má porézní strukturu s celkovým povrchem pórů 100. 700 m3/g.

Fyzikální vlastnosti a značky silikagelu

Silikagely podle GOST 3956-76 jsou pevná skelně průhledná nebo matná zrna o objemové hmotnosti v rozmezí 0,4-0,8 g/cm3. Podle charakteru porézní struktury se kusové a zrnité vysoušedlo dělí na velko- a jemně porézní. První z nich se vyznačují průměrným poloměrem pórů 5 nm a druhý – 1-1,5 nm. Mezistrukturu tvoří středně porézní gely kyseliny křemičité.

Silikagel je v závislosti na granulometrickém složení, tvaru částic a povaze pórovitosti označen čtyřmi písmeny:

• první písmeno je velikost granulí;
• druhý (vždy „C“) – název látky;
• třetí – velikost pórů;
• čtvrtý je tvar částic.

Velký jemně porézní granulovaný silikagel je tedy označen KSMG, malá jemně porézní hrudka – MSMC. Střední frakce se nazývají „náboj“ a jsou označeny: ShSMK, ShSKG, ShSMG. Indikátorový gel kyseliny křemičité (podle GOST 8984-58) je látka impregnovaná solemi kobaltu. V závislosti na vlhkosti prostředí mění barvu od světle modré po růžovou.

Silikagel se vyrábí ve formě kuliček nebo nepravidelně tvarovaných kusů se zrny o velikosti 0,1-7,0 mm. V závislosti na konstrukci hardwaru se doporučuje následující granulometrické složení:

• 0,1-0,25 mm – pro procesy s adsorpčním fluidním ložem;
• 0,5-2,0 mm – pro procesy v kapalné fázi a procesy s pohyblivou vrstvou;
• 2,0 – 7,0 mm – pro procesy v plynné fázi se stacionárním ložem.

Nepřímou charakteristikou konstrukce je objemová hmotnost. Jemně porézní vysoušedlo má hustotu asi 700 g/l (0,4-0,5 g/cm3), velkoporézní – od 400 do 500 g/l (0,7-0,8 g/cm3). Mechanická pevnost, jak z otěru, tak z drcení, je také odlišná: je vyšší u jemně porézního silikagelu.

Ukazatel pevnosti, určený odolností proti oděru v rotujícím bubnu s ocelovým mlecím médiem, pro velkoporézní silikagely je v rozmezí 60-85% a pro jemně porézní silikagely – 85-95%.

K čemu se silikagel používá?

Silikahydrogel je cenným adsorbentem mnoha látek. Strukturální přítomnost vody ve formě hydroxylových skupin spojených s atomy křemíku tedy poskytuje vynikající hydrofilní vlastnosti. Při pohlcování vodní páry dochází k pohlcování vlhkosti díky vodíkovým můstkům OH skupiny na povrchu mřížky.

Po zahřátí granule silikagelu snadno vrátí absorbované látky a obnoví adsorpční vlastnosti. Stupeň pokrytí povrchu hydroxyly však klesá při teplotách ≥200 ˚C, zejména pokud se provádí vakuové zahřívání. To zase vede ke snížení adsorpce vody, aminů, metanolu a dalších adsorbentů v oblasti monomolekulárního plnění.

Průmyslové vysoušedlo obsahuje určité množství nečistot – oxidy hliníku, železa, vápníku a dalších kovů. Některé z nich jsou aktivními katalyzátory, které podporují praskání při regeneraci.

V důsledku toho se na povrchu látky tvoří koks, který snižuje aktivitu absorbéru. K sušení plynů obsahujících vysokovroucí uhlovodíky se proto používají čistší hydrogely s nejvyšším obsahem oxidu křemičitého.

Vlastnosti použití velkoporézních a jemně porézních adsorbentů

Pro sušení plynu v průmyslových provozech je nejúčinnější použití vysoušedel jemné frakce. Musíte však pochopit, že jemně porézní silikagel se rychle rozdrtí v přítomnosti kapiček vlhkosti v plynu, což způsobuje značné napětí ve struktuře granule, a to jak během adsorpce, tak během regenerace. Silikagel s velkými póry je odolnější vůči plynům přesyceným vlhkostí.

Při použití hydrogelu kyseliny křemičité jako absorbéru vlhkosti je třeba zvážit řadu nuancí:

• Oleje, glykoly a aminy se snadno vstřebávají a při regeneraci v závislosti na teplotě zůstávají na povrchu nebo se rozkládají za vzniku pryskyřičných sloučenin, které ucpávají póry sorbentu a snižují jeho adsorpční kapacitu. Zejména aminy se rozkládají za vzniku amoniaku, který ničí strukturu vysoušedla, zvětšuje velikost pórů, ale zmenšuje jeho povrch.
• Nedoporučuje se používat SiO2*nH2O jako vysoušedlo, pokud plyn obsahuje nenasycené uhlovodíky, protože během regenerace adsorbentu dochází k polymeraci.
• Nasycené uhlovodíky, počínaje butany, jsou sorbovány gelem kyseliny křemičité, částečně jsou však nahrazeny vodou. Sirovodík a oxid uhličitý jsou při adsorpci většinou vytěsněny vodní párou a při regeneraci jsou zcela odstraněny (reakce je podobná adsorpci butanu).
• Lehké uhlovodíky (až butany) se při regeneraci silikagelu zcela uvolňují a neovlivňují jeho adsorpční kapacitu v dalších cyklech. Těžké uhlovodíky C5 a vyšší jsou pevněji zadržovány a nejsou zcela odstraněny během procesu redukce.

Dynamická adsorpční kapacita silikagelu pro vlhkost závisí na velikosti zrna, průtoku a obsahu vlhkosti v plynu (obr. 1,2)

Navíc je zde závislost na úplnosti regenerace, která je ovlivněna teplotou. Maximální teplota regenerace je 250˚C, pokud je tento limit překročen, povrch vysoušedla se zničí.

Jak se připravují hydrogely kyseliny křemičité?

Výroba Silikagelu probíhá ve 2 směrech: výroba granulovaného (kuličkového) nebo kusového vysoušedla. Pro získání hrudkového vysoušedla se gelotvorný roztok s nízkou koncentrací vypustí, aby vzniklý sol-gel měl kyselou reakci a neměnil v krátké době svůj stav agregace.

Sol se homogenizuje a nechá se odpočívat, dokud se nevytvoří gel, který se následně nařeže na kousky. Hrudkovaný hydrogel se promyje, suší a disperguje na frakce požadované velikosti.

Granulované vysoušedlo se vyrábí na speciálním zařízení podle níže uvedeného schématu zapojení.

Popsanou technologií se získá kuličkové vysoušedlo se zrny 1,0-7,5 mm, u kterého je možné regulovat pórovitost látky v dosti širokém rozmezí.

Standardní frakce splňuje požadavky procesů se stacionárním adsorpčním ložem. Úpravou frakčního složení se získají užší frakce sférického silikagelu (například 1,0-2,5; 2,0-4,0 nebo 3,0-5,0 mm).

Silikagely se pod vlivem kapající vlhkosti ničí. Existují způsoby výroby voděodolných druhů silikagelu, ale ty mají sníženou vlhkostní kapacitu a jejich výrobní technologie je složitější. Aby nedocházelo k destrukci silikagelu během provozu v případech, kdy může kapková vlhkost proniknout do adsorbéru, používají se v malé ochranné vrstvě jiné vodotěsné typy průmyslových adsorbentů, například aktivní oxid hlinitý.

Jak se silikagely skladují?

Silikagel podle GOST 3956-76 je klasifikován jako třída nebezpečnosti 3 podle stupně dopadu na živé organismy. Je odolný proti výbuchu a ohni, ale vyžaduje zvláštní podmínky pro přepravu a skladování.

Je nutné kontrolovat soulad skladovacích podmínek s požadavky státních a mezinárodních norem:

• Místnost, kde se plánuje skladování SiO2*nH2O, musí být suchá a chráněná před atmosférickými vlivy;
• Obal musí být bez mechanického poškození a řádně označen;
• Je povoleno stohovat pytle, ale ne více než 10 řad.

Technický výrobek je balen do speciálních měkkých obalů, PE pytlů, papírových pytlů a jiných obalů v souladu s GOST 17811, 2226, 5044, 18896. Obal je označen údajem o výrobci, jakosti a značce silikagelu, datum výroba apod. Doprava se provádí jakýmkoliv dopravním prostředkem.