118

Распространение, растворение и осаждение кремнезема

119

Дальнейшее на а ива

р щ ание пленки происходит за счет процесса

осаждения кремнезема на кремнеземе.

3 только частицы высыхают на поверхности, они становятся необратимо связанными. Так можно наращивать прочные пленки, В том случае, когда поверхность твердого те

коллои ных частиц кремнезема. особенно если каждыи дополнительныи слои кремнезема имеет восприимчива, чтобы быстро прореагировать

рхность твердого тела недостаточно толщину всего лишь в несколько частиц. Именно таким путем и в случае когда концентрация ~1~(ОН) в ра

ро прореагировать с кремнеземом, происходит отложение большеи части кремнистых осадков на 0,02 — 0,03 в~в (в зависимости от рН) проис

я ~ 4 в растворе превышает ~ ровне поверхности воды на стенках горячих источников мономера. Вначале процесс идет с образова

от р ), происходит полимеризация 2. На поверхности твердого тела может происходить отлолярных полимеров, таких как циклически"

дет с о разованием низкомолеку- жение коллоидных частиц, если величина рН и содержание соли исходит дальнейшая конденсация подобны

близки к соответствующим значениям, вызывающим процесс зованием уже небольших по размеру пр

ц подо ных тетрамеров с обра- коагуляции или осаждения. Осаждение происходит в том случае,

зме у пространственных трехмерных полимерных образований представ

когда коллоидные частицы сталкиваются и взаимодействуют лоидные частицы.

й, представляющих собой кол- с поверхностьк твердого кремнезема. Концентрация коллоид-

3. Биогенное осаждение аморфного кре..н з . 7K

ных частиц не должна быть высокой, ибо в противном случае

- р ного кремнезема. вшивые организмы могут удалять кремнезем по еще не

концентрированный золь быстро коагулировал бы и превраем по еще неизвестным механизмам из чрезвычайно разбавленных ра

щался в гель и никакого покрытия не получалось. Это отчасти

нных растворов и осаждать его

в твердом состоянии внутри себя в виде точи

напоминает молекулярное осаждение для случая, когда конценструктур, состоящих из сложных запутанных

в виде точно контролируемых трация кремнезема в растворе не слишком высока и, следоваповторяющихся почти до молекулярных разм ' 7

~, запутанных узоров, идеально тельно, чаще происходит столкновение и слипание частиц не

ля ных размеров (см гл 7) друг с другом, а с твердой поверхностью. мера S'(ОН) 4, очевидно противоположен м

дения 1 ~ из раствора моно- Осаждение коллоидных частиц значительно ускоряется, а отния твердого кремнезема. Он включае в б

ложения становятся гораздо более плотными и прочными, когда

включает в себя реакцию конден-

4.

сации, катал изируемук гидроксил-ионами и

наряду с коллоидными частицами осаждается растворимыи сутствием солей. Следовательно процесс

ил-ионами и ускоряемую при- кремнезем. В некоторых видах горячих источников вода содерл о, процесс происходит главным :ё

образом в области рН)7 (поскольку он а

жит растворимый кремнезем, находящийся в равновесии с колпоскольку он катализируется ги- лоидным кремнеземом и какими-либо растворимыми солями. растворяется с образованием силикат-иона). В

При охлаждении такого раствора на твердых поверхностях осаосаждение происходит быстрее а конденс

ликат-иона . горячем растворе ждаются коллоидные частицы. Одновременно охлажденныи раскремнезема протекают более полно.

конденсация и дегидратация твор становится пересыщенным по отношению к растворимому

В том случае, когда кремнезем осаждаетс

кремнезему, который затем отлагается на слое уже осажденных лекулярного слоя, получаемый осадок неп

ем осаждается в виде мономо" о адок непорист и, вероятно, неколлоидных частиц связывая их вместе проницаем, подобно кварцевому стеклу. Напр

Большая часть отложений кремнезема, по всей вероятности, щиной всего лишь 20 — 30 А, осажденная на

у теклу. апример, пленка тол- наращивается именно таким путем. Отложения могут быть адденная на поверхности никелевого порошка, предотвращает металл от рас в

гезионно очень прочными, но, однако, они микропористы, по- Однако следует подчеркнуть что для

алл от растворения в кислоте. скольку обычно отсутствует достаточное количество молекулярпленки требуется создание специальных у ". Т

ного или растворимого кремнезема, необходимого для заполециальных условий. Так, степень

пересыщения, с одной стороны должна быть

нения пор между коллоидными частицами В природе время от чтобы осаждение происходило, но с друго"

времени, вероятно, имеет место почти любое воображаемое событь слишком высокой, чтобы не вызыва б

о, но, с другой стороны, не должна четание условий. Молекулярный кремнезем может в дальнейшем лоидных частиц или не снизить эффективн

ь не вызывать образования кол- осаждаться до тех пор, пока кремнистое отложение не станет

Осаждение коллоидного кремнезема проис т

ить э ективность процесса [2бб). полностью непроницаемым. Подобный эффект наблюдается в нетем. В данном случае осаждение на тверды

емнезема происходит другим пу- которых видах опалов и на стенках жеодов.

на твердых поверхностях осуществляется посредством либо одного либо о н

В лабораторных условиях высушенный на воздухе золь крем- следующих процессов:

о одного, ли о одновременно дв х

оодного ли оо н ду незема, состоящий из частиц размером 1,5 — 2,0 нм, образует на

1. Чередованием смачивания и высушивани б

твердой поверхности стекловидный прозрачный слой геля. Раззоля можно вызывать образование адгезионного р я. Как

высушивания разбавленного

е адгезионного покрытия. Как

мер пор такого геля слишком мал, чтобы в них могли войти

молекулы азота, и поэтому удельная поверхность, определенная