20 . Глава I Распространение, растворение и осаждение кремнезема 21
18 кал/1000 м', то чистая затрата энергии составила бы типа не было получено, в частности, нет данных относительно — 46 — 18+63, или — 1 кал/1000 м2. поверхностной энергии системы силанольная поверхность—
С учетом изменения растворимости в зависимости от развода.
мера частиц приближенное значение энергии поверхности раздела составит 46 эрг/см~, что соответствует выделению Растворимый кремнезем — монокремневая кислота 11 кал/1000 м~.
При другом подходе следует рассмотреть энергию силаноль- Растворимой формой кремнезема является ее мономер,. ной поверхности, равную 129+.8 эрг/см' [19], что соответствует содержащий только один атом кремния и обычно выражаемый выделению 31 кал/1000 м~ при уменьшении поверхности. формулой Si(OH) 4. Его часто называют монокремневой или Но вода, адсорбированная на силанольной поверхности, в соот- ортокремневой кислотой. Состояние гидратации неизвестно, ветствии с величиной теплоты смачивания должна десорбиро- хотя полагают, что при высоком давлении молекула воды свяваться при затрате 46 кал/1000 м'. Таким образом, уменьшение зывается с одной ОН-группой монокремневой кислоты, веро- поверхности потребовало бы суммарной затраты энергии ятно, водородной связью. Таким образом, согласно Уилли [20], 46 — 31=15 кал/1000 м~. гидратированная молекула монокремневой кислоты предста-
Однако без сведений об изменениях энтропии не может быть вляется как Si(OH: ОН,)4.
точно установлено соотношение между тепловыми эффектами Принимается, что структура монокремневой кислоты вклюи изменениями свободной энергии. чает атом кремния, координирующий четыре атома кислорода,
Следовательно, если мы рассматриваем только такие ча- как в аморфном кварцевом стекле и в кристаллическом кварце. стицы кремнезема, у которых радиус кривизны поверхности Хотя и встречаются редкие минералы, такие, как стишовит [21] значительно превышает молекулярные размеры, то, по-види- или таумасит [22], в которых атом кремния координирует шесть мому, следует ожидать, что при 25'С будет проявляться не- атомов кислорода, в остальных оксидах и силикатах атом крем- большое стремление к уменьшению поверхности раздела крем- ния окружен только четырьмя атомами кислорода. Если мононезем — вода. кремневая кислота имела бы структуру Н,Ь1(ОН)6, то следоДаже без учета приведенных соображений вполне очевидно, вало бы ожидать, что она будет представлять собой, подобно что, как только поверхность уменьшилась, а частицы выросли H)SiF( сильную кислоту. Но на самом деле монокремневая до некоторого определенного размера, изменение энергии в за- кислота является очень слабой кислотой.
висимости от изменения поверхности водных золей или гелей В нейтральном или слабокислом растворе монокремневая кремнезема становится очень незначительным. Маловероятно, кислота, по существу, имеет неионную форму и не проводит что будут происходить какие-либо дальнейшие самопроизволь- электрический ток, однако в щелочном растворе ионизируется, ные изменения. она не высаливается и не может быть экстрагирована нейНа основании одной из точек зрения, которая здесь не рас- тральными органическими растворителями.
сматривалась, утверждается, что значения энергии в основном Она остается в воде при 25'С в мономерном состоянии определяются такими типами кремнезема, в которых рост ча- в течение длительного времени, пока ее концентрация ниже стиц уже сравнительно стабилизирован. С другой стороны, для 2 ° 10 — ' моль/л. Однако монокремневая кислота обычно быстро значительно более тонкодисперсного кремнезема, например полимеризуется при более высоких концентрациях, образуя с удельной поверхностью, превышающей 600 м'/г, радиус кри- виачале поликремневые кислоты с низкими молекулярными визны поверхности составляет менее 25 А. В этом случае сила- массами, а затем полимерные разновидности с большой моленольные группы должны располагаться на поверхности от- кулярной массой в виде коллоидных частиц.
дельно одна от другой и, следовательно, между соседними Часто возникает вопрос, подразумевать ли под выражением гидроксильными группами может образовываться относительно «растворимый кремнезем» такие низкомолекулярные полимеры, меньшее число водородных связей. В свою очередь это привело как тетрамер или декамер, которые обычно классифицируются бы к повышению теплоты смачивания, понижению теплоты как «олигомеры». Это вопрос терминологии. Под «растворидегидратации, уменьшению плотности частиц и поверхностной мыми» веществами подразумеваются такие, которые проходят энергии. Несомненно, что при таких условиях образование через мембрану диализатора, тогда как коллоиды через такую частиц произойдет при меньших значениях их радиуса кри- j мембрану не проходят. Все же, несмотря на то что в настоящее визны. Однако сведений об энергии для кремнезема такого время могут быть изготовлены мембраны с достаточно мелкими
18 кал/1000 м', то чистая затрата энергии составила бы типа не было получено, в частности, нет данных относительно — 46 — 18+63, или — 1 кал/1000 м2. поверхностной энергии системы силанольная поверхность—
С учетом изменения растворимости в зависимости от развода.
мера частиц приближенное значение энергии поверхности раздела составит 46 эрг/см~, что соответствует выделению Растворимый кремнезем — монокремневая кислота 11 кал/1000 м~.
При другом подходе следует рассмотреть энергию силаноль- Растворимой формой кремнезема является ее мономер,. ной поверхности, равную 129+.8 эрг/см' [19], что соответствует содержащий только один атом кремния и обычно выражаемый выделению 31 кал/1000 м~ при уменьшении поверхности. формулой Si(OH) 4. Его часто называют монокремневой или Но вода, адсорбированная на силанольной поверхности, в соот- ортокремневой кислотой. Состояние гидратации неизвестно, ветствии с величиной теплоты смачивания должна десорбиро- хотя полагают, что при высоком давлении молекула воды свяваться при затрате 46 кал/1000 м'. Таким образом, уменьшение зывается с одной ОН-группой монокремневой кислоты, веро- поверхности потребовало бы суммарной затраты энергии ятно, водородной связью. Таким образом, согласно Уилли [20], 46 — 31=15 кал/1000 м~. гидратированная молекула монокремневой кислоты предста-
Однако без сведений об изменениях энтропии не может быть вляется как Si(OH: ОН,)4.
точно установлено соотношение между тепловыми эффектами Принимается, что структура монокремневой кислоты вклюи изменениями свободной энергии. чает атом кремния, координирующий четыре атома кислорода,
Следовательно, если мы рассматриваем только такие ча- как в аморфном кварцевом стекле и в кристаллическом кварце. стицы кремнезема, у которых радиус кривизны поверхности Хотя и встречаются редкие минералы, такие, как стишовит [21] значительно превышает молекулярные размеры, то, по-види- или таумасит [22], в которых атом кремния координирует шесть мому, следует ожидать, что при 25'С будет проявляться не- атомов кислорода, в остальных оксидах и силикатах атом крем- большое стремление к уменьшению поверхности раздела крем- ния окружен только четырьмя атомами кислорода. Если мононезем — вода. кремневая кислота имела бы структуру Н,Ь1(ОН)6, то следоДаже без учета приведенных соображений вполне очевидно, вало бы ожидать, что она будет представлять собой, подобно что, как только поверхность уменьшилась, а частицы выросли H)SiF( сильную кислоту. Но на самом деле монокремневая до некоторого определенного размера, изменение энергии в за- кислота является очень слабой кислотой.
висимости от изменения поверхности водных золей или гелей В нейтральном или слабокислом растворе монокремневая кремнезема становится очень незначительным. Маловероятно, кислота, по существу, имеет неионную форму и не проводит что будут происходить какие-либо дальнейшие самопроизволь- электрический ток, однако в щелочном растворе ионизируется, ные изменения. она не высаливается и не может быть экстрагирована нейНа основании одной из точек зрения, которая здесь не рас- тральными органическими растворителями.
сматривалась, утверждается, что значения энергии в основном Она остается в воде при 25'С в мономерном состоянии определяются такими типами кремнезема, в которых рост ча- в течение длительного времени, пока ее концентрация ниже стиц уже сравнительно стабилизирован. С другой стороны, для 2 ° 10 — ' моль/л. Однако монокремневая кислота обычно быстро значительно более тонкодисперсного кремнезема, например полимеризуется при более высоких концентрациях, образуя с удельной поверхностью, превышающей 600 м'/г, радиус кри- виачале поликремневые кислоты с низкими молекулярными визны поверхности составляет менее 25 А. В этом случае сила- массами, а затем полимерные разновидности с большой моленольные группы должны располагаться на поверхности от- кулярной массой в виде коллоидных частиц.
дельно одна от другой и, следовательно, между соседними Часто возникает вопрос, подразумевать ли под выражением гидроксильными группами может образовываться относительно «растворимый кремнезем» такие низкомолекулярные полимеры, меньшее число водородных связей. В свою очередь это привело как тетрамер или декамер, которые обычно классифицируются бы к повышению теплоты смачивания, понижению теплоты как «олигомеры». Это вопрос терминологии. Под «растворидегидратации, уменьшению плотности частиц и поверхностной мыми» веществами подразумеваются такие, которые проходят энергии. Несомненно, что при таких условиях образование через мембрану диализатора, тогда как коллоиды через такую частиц произойдет при меньших значениях их радиуса кри- j мембрану не проходят. Все же, несмотря на то что в настоящее визны. Однако сведений об энергии для кремнезема такого время могут быть изготовлены мембраны с достаточно мелкими
Комментариев нет:
Отправить комментарий