16 I .7ава 1 Распространение, растворение и осаждение кремнезема 17
к заключению, что в кварцевом стекле равновесная концентра- В соответствии с этими данными теплота образования кварца,
ция воды, присутствующей, вероятно, внутри материала в виде полученного из твердого аморфного кремнезема, составляет
групп SiOH, может достигать 0,22 %. ЛН= — 4,б9 ккал/моль, что больше значения — 1,78 ккал/моль,
Вернемся к поведению растворимого кремнезема в воде. определенного Уайзом и др. [14]. Последнее ближе к значению
Поверхность твердого кремнезема способствует процессу его 0,54+-0,2 ккал/моль, подсчитанному недавно Кокреном и Фосте-
быстрого осаждения в том случае, когда раствор сильно пере- ром [15].
сыщен и взят в ограниченном количестве, причем в результате Мори, Фурнье и Рове [1б] нашли другие значения термо-
взаимной конденсации мономера и низкомолекулярных поли- динамических величин для аморфного кремнезема в соответ-
меров образуются новые небольшие зародышевые частицы. ствии с приведенной выше реакцией гидратации; ЛН29ак=-
Кремнезем осаждается также и на них до тех пор, пока не = 3,85 ккал/моль и ЛЕ29ак = 3,70 ккал/моль.
уменьшится пересыщение. Китахара [17а] измерил растворимость аморфного кремнеЭто и есть процесс, в результате которого формируются зема в интервале температур 0 — 100 еС и определил ЛН29ак=
коллоидные частицы кремнезема. Такие частицы могут в свою =3,2 ккал/моль.
очередь агрегировать, образуя гель, или могут откладываться Уолтер и Хелгесон [17б] рассчитали термодинамические
как в процессе образования опала, причем обе разновидности свойства водного раствора кремнезема и растворимость кварца
весьма пористы с развитой внутренней поверхностью, содер- п его полиморфных разновидностей в широкой области темпе-
жащей группы SiOH. Так образуются «гидратированные» ратур и давлений. На основании имеющихся данных авторы
формы кремнезема. Очень медленное осаждение может приво- дали оценку термодинамическим константам:
дить к образованию кварца.
и-Кварц Аморфный
Ф кремнезем
Термодинамика системы Энтропия S', кал/(град моль) 9,88 14,34
Молярный объем V', смз/моль 22,69 29,0
Теплота образования кремнезема по реакции Свободная энергия Гиббса AG',
Si (кр,) + 02 (r.) Si02 (тв.)
ккал/моль — 204,65 — 202,89
Энтальпия ХН', ккал/моль — 217,65 — 2!4,57
как сообщалось в работах [10, 11], составляет: ЛН298к =
= — 217,5+-0,5 ккал/моль для а-кварца "' и — 215,9+-0,3 ккал/моль Были также приведены коэффициенты уравнений, приме-
для аморфного кремнезема. нявшихся для расчета указанных значений в широкой области
Гринберг и Прайс [12] приводят несколько отличающиеся температур и давлений.
значения для случая полного равновесия;
$!02 (тв,) + mH20 (ж.) =Н2$!Оз (води.)
Взаимосвязь размера и состава частиц
129ЗК ккал/мозь
а-Кварц (к) — 210,260 В большинстве золей, которые состоят из дискретных сфери-
Коллоидный кремнезем (к. к.) — 205,570 1220 (AF,. — AF,, 200 оС) ческих частиц аморфного кремнезема, внутренняя часть частиц
Кварцевое стекло (к. с.) — 55 ((зРке — AF,. 25' С) представляет собой безводный Si02 с плотностью 2,2 г/см'.
Гринберг [13] рассчитал следующие значения термодинами- Поверхностные атомы кремния несут ОН-группы, причем по-
ческих функций: следние остаются иа поверхности в том случае, когда кремне-
Аморфный кремнезем Кварц зем высушивается для удаления свободной (физически адсор+2,65 + 0,28 +7,34 + 0,37
бированной) воды.
+3,98 + 0,04 +5,'0 0,04 Зависимость состава частиц от их размера может быть пол-
AS 29sк, кал/(град'моль) 2,82 + 0,50 +4,5) 0,7! постыл рассчитана из геометрических соотношений и плотностей компонентов. Пусть;
В данной монографии обозначения модификаций приняты в соответствии nt — полное число атомов кремния в частице;
с употребляемыми в кристаллографии и минералогии (и-низкотемпературная
и,— число атомов кремния на поверхнос ч с
модификация), В физикохимической литературе принят обратный порядок
и, — число атомов к емния на поверхности частицы;
ооозначения: буква а присваивается высокотемпературной модификации.— (1 — диаметр безводной частицы, нм;
Прим. ред. d) — диаметр гидроксилированной частицы, нм;
Заказ № 200
к заключению, что в кварцевом стекле равновесная концентра- В соответствии с этими данными теплота образования кварца,
ция воды, присутствующей, вероятно, внутри материала в виде полученного из твердого аморфного кремнезема, составляет
групп SiOH, может достигать 0,22 %. ЛН= — 4,б9 ккал/моль, что больше значения — 1,78 ккал/моль,
Вернемся к поведению растворимого кремнезема в воде. определенного Уайзом и др. [14]. Последнее ближе к значению
Поверхность твердого кремнезема способствует процессу его 0,54+-0,2 ккал/моль, подсчитанному недавно Кокреном и Фосте-
быстрого осаждения в том случае, когда раствор сильно пере- ром [15].
сыщен и взят в ограниченном количестве, причем в результате Мори, Фурнье и Рове [1б] нашли другие значения термо-
взаимной конденсации мономера и низкомолекулярных поли- динамических величин для аморфного кремнезема в соответ-
меров образуются новые небольшие зародышевые частицы. ствии с приведенной выше реакцией гидратации; ЛН29ак=-
Кремнезем осаждается также и на них до тех пор, пока не = 3,85 ккал/моль и ЛЕ29ак = 3,70 ккал/моль.
уменьшится пересыщение. Китахара [17а] измерил растворимость аморфного кремнеЭто и есть процесс, в результате которого формируются зема в интервале температур 0 — 100 еС и определил ЛН29ак=
коллоидные частицы кремнезема. Такие частицы могут в свою =3,2 ккал/моль.
очередь агрегировать, образуя гель, или могут откладываться Уолтер и Хелгесон [17б] рассчитали термодинамические
как в процессе образования опала, причем обе разновидности свойства водного раствора кремнезема и растворимость кварца
весьма пористы с развитой внутренней поверхностью, содер- п его полиморфных разновидностей в широкой области темпе-
жащей группы SiOH. Так образуются «гидратированные» ратур и давлений. На основании имеющихся данных авторы
формы кремнезема. Очень медленное осаждение может приво- дали оценку термодинамическим константам:
дить к образованию кварца.
и-Кварц Аморфный
Ф кремнезем
Термодинамика системы Энтропия S', кал/(град моль) 9,88 14,34
Молярный объем V', смз/моль 22,69 29,0
Теплота образования кремнезема по реакции Свободная энергия Гиббса AG',
Si (кр,) + 02 (r.) Si02 (тв.)
ккал/моль — 204,65 — 202,89
Энтальпия ХН', ккал/моль — 217,65 — 2!4,57
как сообщалось в работах [10, 11], составляет: ЛН298к =
= — 217,5+-0,5 ккал/моль для а-кварца "' и — 215,9+-0,3 ккал/моль Были также приведены коэффициенты уравнений, приме-
для аморфного кремнезема. нявшихся для расчета указанных значений в широкой области
Гринберг и Прайс [12] приводят несколько отличающиеся температур и давлений.
значения для случая полного равновесия;
$!02 (тв,) + mH20 (ж.) =Н2$!Оз (води.)
Взаимосвязь размера и состава частиц
129ЗК ккал/мозь
а-Кварц (к) — 210,260 В большинстве золей, которые состоят из дискретных сфери-
Коллоидный кремнезем (к. к.) — 205,570 1220 (AF,. — AF,, 200 оС) ческих частиц аморфного кремнезема, внутренняя часть частиц
Кварцевое стекло (к. с.) — 55 ((зРке — AF,. 25' С) представляет собой безводный Si02 с плотностью 2,2 г/см'.
Гринберг [13] рассчитал следующие значения термодинами- Поверхностные атомы кремния несут ОН-группы, причем по-
ческих функций: следние остаются иа поверхности в том случае, когда кремне-
Аморфный кремнезем Кварц зем высушивается для удаления свободной (физически адсор+2,65 + 0,28 +7,34 + 0,37
бированной) воды.
+3,98 + 0,04 +5,'0 0,04 Зависимость состава частиц от их размера может быть пол-
AS 29sк, кал/(град'моль) 2,82 + 0,50 +4,5) 0,7! постыл рассчитана из геометрических соотношений и плотностей компонентов. Пусть;
В данной монографии обозначения модификаций приняты в соответствии nt — полное число атомов кремния в частице;
с употребляемыми в кристаллографии и минералогии (и-низкотемпературная
и,— число атомов кремния на поверхнос ч с
модификация), В физикохимической литературе принят обратный порядок
и, — число атомов к емния на поверхности частицы;
ооозначения: буква а присваивается высокотемпературной модификации.— (1 — диаметр безводной частицы, нм;
Прим. ред. d) — диаметр гидроксилированной частицы, нм;
Заказ № 200
Комментариев нет:
Отправить комментарий