Что такое силикагель и где его используют

Что такое силикагель и где его используют

Силикаге́ль — высушенный гель, образующийся из перенасыщенных растворов кремниевых кислот (nSiO2·mH2O) при pH > 5—6.

Содержание

Получение [ править | править код ]

Получается при подкислении водных растворов силикатов щелочных металлов с последующей промывкой от соли щелочного металла и высушиванием образовавшегося геля, например:

N a 2 S i O 3 + 2 H C l → 2 N a C l + H 2 S i O 3 ↓ <displaystyle <mathsf <2>SiO_<3>+2HCl
ightarrow 2NaCl+H_<2>SiO_<3>downarrow >>>

Обезвоживанием концентрированных золей коллоидного кремнезёма:

H 2 S i O 3 → S i O 2 + H 2 O <displaystyle <mathsf <2>SiO_<3>
ightarrow SiO_<2>+H_<2>O>>>

Цветовые индикаторы влажности [ править | править код ]

При изготовлении некоторых марок силикагеля в него добавляют в небольшом количестве цветовые индикаторы влажности, — вещества, изменяющие свой цвет при изменении степени гидратации. Обычно в качестве такого вещества используют соли двухвалентного кобальта, например, хлорид кобальта. В обезвоженном состоянии эта соль имеет темно-синий цвет, при гидратации изменяет цвет на светло-розовый.

Также в качестве цветового индикатора влажности используют органический краситель — метилвиолет, который при изменении влажности изменяет цвет от зелёного до оранжевого или бесцветного.

В качестве индикатора влажности, зёрна индикаторного силикагеля добавляют в небольшом количестве к зёрнам обычного, неокрашенного силикагеля.

Цветовые индикаторы небезопасны, так, хлорид кобальта токсичен и является канцерогеном [1] . Имеются сведения, что и метилвиолет может являться канцерогеном [2] , но он менее вреден и допускается для применения даже в медицине.

Адсорбционные свойства [ править | править код ]

Силикагель имеет огромную площадь поверхности (750-800 м²/г), состоящую из групп —SiOH, расположенных на расстоянии 0,5 нм друг от друга. Эти группы являются активными центрами, причём активность конкретной марки силикагеля зависит от числа и активности таких центров. В активном адсорбенте, то есть таком, из которого удалена адсорбированная на его поверхности вода, многие центры будут активны. Такая активация происходит при нагревании геля до 150—200 °C.

При нагревании до более высокой температуры в интервале 200—400 °C адсорбционная активность теряется в результате образования связей Si-O-Si, происходящего с отщеплением воды. Этот процесс обратим. При нагревании выше 400 °C площадь сорбирующей поверхности силикагеля необратимо уменьшается.

Активные центры взаимодействуют с полярными растворёнными веществами главным образом за счёт образования водородных связей.

Классификация и марки силикагелей [ править | править код ]

Согласно ГОСТ 3956—76 силикагели классифицируются по:

  • форме зёрен (гранулированные или кусковые);
  • размерам зёрен (крупные и мелкие);
  • размерам пор (крупнопористые и мелкопористые).

Принято четырёхбуквенное обозначение марки силикагеля согласно ГОСТ 3956—76 [3] .

  • 1-я буква характеризует размер гранул (К — крупный, М — мелкий, А — активированный, Ш — шихтовый);
  • 2-я буква всегда С (силикагель);
  • 3-я буква размер пор (К — крупнопористый, М — мелкопористый);
  • 4-я буква форма частиц (Г — гранулированный, К — кусковой).

Товарный силикагель обычно выпускают в виде зёрен или шаровидных гранул размером от 5—7 до 10 −2 мм. Различные марки силикагелей имеют средний эффективный диаметр пор 20—150Å и удельную поверхность 100—1000 м²/г.

Также существуют гидрогели (аквагели), в которых поры заполнены водой, алкогели (спиртовые гели), ксерогели, в которых из геля удалены любые жидкости, аэрогели (высушенные в автоклаве при нагревании выше критической точки).

Существуют силикагели специального назначения, например, силикагель-индикатор влажности (пропитанный солями кобальта, по мере впитывания влаги и снижения активности гранулы изменяют окраску с голубой на розовую), силикагели для хроматографии, силикагели для бытовых холодильников и ряд других марок.

Читайте также:  Фото малайского медведя

Применение [ править | править код ]

Основное применение силикагели находят при осушке различных газов — воздуха, углекислого газа, водорода, кислорода, азота, хлора и других промышленных газов (например, в осушителях сжатого воздуха).

Способность силикагеля поглощать значительное количество воды используется для осушки различных жидкостей, в особенности, в том случае, когда в обезвоживаемой жидкости плохо растворяется вода (например, сушка галогенированных органических жидкостей типа фреонов).

Силикагели служат также осушителями при консервации оборудования для предохранения его от коррозии.

Наряду с водой силикагели хорошо поглощают пары многих органических веществ. Этим его свойством пользуются для улавливания (рекуперации) паров бензина, бензола, эфира, ацетона и т. п. из воздуха, бензола, из газовых коксовых печей и бензина из природных газов.

Свойство силикагеля поглощать многие вещества из жидкой фазы используют в промышленной очистке различных масел, удаления серы из продуктов дистилляции нефти и для удаления из нефти высокополимерных смолистых веществ.

Также силикагель используют как адсорбент для наполнения хроматографических колонок в хроматографии, как поглотитель воды (осушитель) органических растворителей, адсорбционной очистки неполярных жидкостей; для разделения спиртов, аминокислот, витаминов, антибиотиков и др.). Крупнопористые силикагели применяются как носители катализаторов.

Также силикагель хорошо адсорбирует атомы радона и его изотопов.

В быту силикагель широко используется для производства наполнителей для кошачьих туалетов.

Обычно силикагелем наполняют какую-либо газопроницаемую или перфорированную оболочку, например, пластиковые пакетики — осушители. Осушители до их использования хранят в герметичной таре для предотвращения поглощения ими влаги из воздуха. Осушители начинают действовать сразу же, как только их вынимают из влагонепроницаемой защитной упаковки, поэтому они должны оставаться в герметичной таре как можно дольше.

Для повышения эффективности осушителей их целесообразнее всего, по возможности, свободно подвешивать в верхней части упаковки с изделием. Желательно, чтобы упаковка изделия или товара была герметична. Также выпускаются «контейнерные осушители» — осушители с большим количествам силикагеля из-за большой массы относительно поверхности осушителя оно действуют медленнее, что увеличивает срок службы осушителя до насыщения влагой и потери им осушающих свойств.

Техника безопасности [ править | править код ]

Силикагель пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности. Пыль силикагеля содержит от 10 до 70 % свободного диоксида кремния при хроническом вдыхании такой пыли возможно развитие болезни лёгких — силикоза. Поэтому при регулярной работе с силикагелем рекомендуют использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания от пыли.

Силикагель с цветовым индикатором влажности может содержать хлорид кобальта(II), который токсичен и является канцерогеном [4] .

Если вы недавно купили новую обувь или сумку, то, наверняка, обнаружили в коробке маленькие пакетики силикагеля.

Скорее всего, не зная, что с ними делать, вы выбросите их, не раздумывая.

Однако вы выбрасываете очень полезную вещь, которой можно найти множество применений, начиная с сушки купальника до продления срока службы лезвий для бритья.

Свойства силикагеля

Силикагель является осушителем, то есть он впитывает и удерживает пары влаги из окружающего воздуха.

Силикагель иди двуокись кремня – этот тот же материал, который содержится в кварце. Гелевая форма содержит миллионы крошечных пор, которые впитывают и удерживают влагу. По сути, это пористый песок.

Читайте также:  Капельница собаке в домашних условиях видео

Вот несколько интересных способов использования пакетиков силикагеля.

1. Продлите срок службы лезвий для бритья

Если лезвия для бритья затупились, что вызвано окислением и влагой, держите несколько пакетиков силикагеля с бритвой в контейнере или герметичном пакете. После бритья, высушите бритву, промокнув ее бумажным или тканевым полотенцем и храните ее в контейнере.

2. Средство от запотевания лобового стекла

Держите несколько пакетиков силикагеля на передней панели автомобиля. Это поможет вам в ситуации, когда лобовые стекла запотели.

3. Высушите намокший смартфон

Если вы случайно уронили смартфон в воду или кто-то разлил на него жидкость, вам на помощь придут пакетики силикагеля. Снимите батарею и карту памяти из телефона, поместите его в контейнер, наполненный пакетиками силикагеля, и оставьте на ночь, перед тем как снова зарядить его.

4. Держите косметичку или дорожную сумку в сухости

Поместите несколько пакетиков силикагеля в сумку с застежкой для молнии, они помогут держать содержимое в сухости.

5. Предотвратить замутнение стекол камеры от конденсации

Если вы фотографируетесь, когда на улице холодно, и беспокоитесь о конденсации при возвращении в теплое помещение, снимите батарею, карту памяти и линзу и поместите камеру в контейнер с силикагелем.

6. Сохраните фотографии

Не давайте влаге испортить ваши любимые фотографии. Поместите несколько пакетиков силикагеля в коробку, где вы храните фотографии.

Применение силикагеля

7. Сохраните специи и травы сухими

Просто приклейте пакетик силикагеля под крышечку со специями, травами и кормом для животных.

8. Освежите спортивную сумку

Положите несколько пакетиков силикагеля в спортивную сумку, чтобы предотвратить рост бактерий от влаги. Также несколько пакетиков поместите в кроссовки.

9. Быстро высушите цветы

Если вам нужно высушить цветы, храните их в пакете с несколькими пакетиками силикагеля, и они быстрее станут сухими.

10. Избавьтесь от затхлого запаха старых книг

Влага является одним из основных факторов, ведущих к появлению этого запаха. Поместите книгу в пакет с пакетиками силикагеля и подождите, пока запах не исчезнет.

11. Предотвратите появление ржавчины на инструментах

Положите несколько пакетиков силикагеля в ящик для инструментов, чтобы дольше сохранить их от появления ржавчины.

12. Предотвратите потускнение серебра

Серебро темнеет, когда на нем появляется слой коррозии из-за реакции с химическими веществами в воздухе. Влага ускоряет этот процесс. Положите несколько пакетиков силикагеля вместе с серебряными изделиями, чтобы впитать всю влагу.

13. Поддерживайте сухость в шкафу с постельным бельем и обувью

Просто положите несколько пакетиков на полки, где хранится постельное белье, полотенца или обувь, чтобы защитить их от влаги.

14. Высушите мокрый купальник

Если вы возвращаетесь из отпуска с влажным купальником или плавками, поместите их в пакет с несколькими пакетиками силикагеля, чтобы впитывать влагу.

Совет: Если пакетики силикагеля больше не действуют, поместите их на пекарскую бумагу в духовку на 100 º C на час. Если вы не используете пакетики, держите их в герметичном контейнере, чтобы защитить от влаги.

Как часто вы, покупая, например, обувь, находили там маленькие пакетики со странными белыми шариками? В детстве я думал, что это клей на случай, если обувь порвётся. Но в воде он не разводился, а греть его я не решился. И не зря. Очень взрывоопасная штука. Но при этом очень полезная! Называется «силикагель». Для того чтобы доказать, что это нужная вещь, мы описали для вас восемь способов его использования.

Читайте также:  Картинки карманных собачек

Уход за лезвием бритвы

Если вы представитель мужского пола, то, скорее всего, папа учил вас бриться. Некоторым из нас папа рассказывал, что лучше не хранить лезвия от бритвы в ванной комнате. Из-за влажности они тупятся. Возьмите пластмассовый стаканчик (например, такой, какой используют для хранения зубных щёток) и насыпьте туда силикагеля. Храните в этом стаканчике вашу бритву, и тогда влага ей будет не страшна.

Сушка обуви

Осенью, зимой и весной наша обувь очень часто промокает. Ускорить процесс сушки поможет силикагель. Поместите в вашу обувь несколько пакетиков с силикагелем и просто подождите.

Если намок ваш мобильный телефон

Мы не выпускаем наши телефоны из рук. Как следствие, они оказываются в ванных, раковинах и даже унитазах. И не каждый современный телефон надёжно защищён от влаги. Поэтому, после того как ваш телефон «поплавал», нужно быстренько достать аккумулятор и сим-карту и опустить телефон в силикагель или рис на 8–10 часов. Это спасёт ваш телефон от смерти и убережёт вас от непредвиденных трат.

Если запотела фотокамера

Те, кто занимается фотографией или просто очень часто делает фото, знают, что линзы наших фотоаппаратов могут запотеть. И это не самые хорошие условия для нормальной работы фотокамеры. Киньте несколько пакетов силикагеля в фотосумку, и он поможет быстро избавиться от лишней влаги в вашей камере.

Устранить запах в спортивной сумке

Все мы любим спорт. И многие из нас хранят спортивную форму в специально предназначенной для этого сумке или рюкзаке. Через пару недель активных занятий спортом сумка начинает неприятно пахнуть. Всё это из-за влажной формы и спортивной обуви. Положите несколько пакетиков силикагеля в сумку, и проблема будет решена.

Уход за столовыми приборами

Используете столовое серебро? Тогда вам знакомо то неприятное ощущение, когда вы замечаете, что ваше серебро потемнело. Всё из-за проклятого процесса окисления, для которого вода — лучший друг. Вы уже догадались, что нужно сделать? Правильно! Кидаете пакетики в то место, где храните столовые приборы, и забываете о проблеме.

Хранение семян

Если вы занимаетесь садом или огородом, то прекрасно знаете, как тяжело сохранить зимой семена сухими. Они с лёгкостью впитывают всю влагу, которой так много в воздухе. Как и во всех остальных случаях, вам нужно просто хранить семена вместе с силикагелем.

Запах сырой одежды

Часто путешествуете или катаетесь в командировки? И ваши вещи не успевают высохнуть? Можете их прогладить утюгом с выключенным паром, и они очень быстро станут сухими. Но не полностью. И, как результат, может появиться очень неприятный запах сырости. Так же, как и в случае со спортивными вещами, вы можете хранить ваши вещи вместе с силикагелем, и запах быстро исчезнет.

Теперь вы точно не будете больше выкидывать силикагель, ведь вы знаете столько способов его использования.

Ссылка на основную публикацию
Что кушает волнистый попугайчик
Неопытные заводчики, приобретая волнистого попугайчика, задаются вопросом, что едят волнистые попугаи кроме обычного корма. Важно, что активность и яркость пернатого...
Чисто белый кот какая порода
Говорят, белые кошки снятся к хорошим вестям. И если их черные сородичи издавна воспринимались как предвестники несчастья, то с белоснежными...
Чистокровная верховая порода лошадей характеристика
Чистокровная верховая лошадь родом из Англии. Эта порода выведена в XVIII столетии для нужд армии, а сегодня она используется в...
Что кушает жук носорог
Удивительный жук-носорог является одним из самых распространенных видов насекомых на всей планете. В настоящее время науке известен целый ряд представителей...
Adblock detector