4
2
Глава 1 Распространение, растворение и осаждение кремнезема 43
на нее тетрафторида кремния SiF4, находящегося в смеси азота реакция при нормальной температуре протекает медленно, так
"аров воды Механизм образования такого кремнезема не- - что Si(OH)4 может осаждаться в виде ЯО на поверхности
известен. Возможно, что кремнезем осаждается на подложке растущего кристалла кварца только лишь из очень разбавлен- в виде волокна просто потому, что на поверхности платины под ного раствора и с очень малой скоростью. Если же концентраконцом волокна, вокруг которого происходит конденсация паров ция Я(ОН)4 в растворе превышает приблизительно кремнезема, температура максимальна. Кремнезем, вероятно, 2 10 — з моль/л, то происходит, как уже выше отмечалось, проне смачивает платину, поэтому, как только на ее поверхности цесс конденсации до поликремневых кислот с образованием образуется центр конденсации из вязкого кремнезема, поверх- -' коллоидных частиц.
постное натяжение заставляет стягиваться кремнезем в каплю. На молекулярных моделях показано [105], что тетраэдричеНаружная, более холодная, часть капли. затвердевает и ото- ские сетки кремнезема, выстраивающиеся в процессе кондендвигается от подложки, а новая порция кремнезема прибли- сации мономера Si(OH)4, в отсутствие зародышей кристаллижается к наиболее нагретой части. Предполагаемый механизм ческой структуры являются аморфными и имеют сферическую согласуется с т'кими фактами, как образование во многих слу- '. форму. Очевидно, однако, что если скорость конденсации ч"х "' конц' IIQJIQKQH сферических бусинок и закручивание,' 51(ОН) 4 на кристаллических зародышах меньше скорости доволокон по мере их роста. бавления мономера Si(OH)4 в систему, то мономер будет накапливаться до тех пор, пока на зародышах не начнут обраОбычные'аморфные ф рм р
ычные'аморфные формы кремнезема
зовываться аморфные сетки.
Почти при любых условиях растворимыи кремнезем выдеОбразование и свойства кремневых кислот, золей, гелей и ляется из раствора в виде сферических аморфных частиц, кото-
порошков детально описываются в последующих главах. рые в зависимости от концентрации, температуры и величины Однако краткое описание природы микроаморфного кремне- рН либо сохраняются в виде' золя, с последующей агрегацией зема следует предпослать обсуждению вопроса о растворимости. в гель, либо коагулируют по мере их осаждения. Первоначально
Имеется два широко распространенных класса такого крем- сформированные частицы могут содержать внутри аморфной, незема: сетки кремнезема некоторую долю несконденсированных групп
.аморфные частицы кремнезема, получаемые '; 31ОН, но при дальнейшем протекании процесса они в значипри BbIcoKQH температуре. Это так называемый «HHpoIeHHbIH» тельной степени удаляются и группы SiOH остаются только на
кремнезем который образуется из газовой фазы в виде распу- . поверхности.
щенного, чрезвычайно тонкодисперсного порошка. Способы его Микроаморфный кремнезем кристаллизуется с трудом.
приготовления следующие: Когда какое-либо вещество, содержащее ионы, например соль,
а) испарение диоксида кремния в электрической дуге или быстро осаждается из сильно пересыщенного раствора, то оно
в плазменной струе с последующей конденсацией кремнезема вначале может находиться в аморфном состоянии, но затем в потоке сухого инертного газа; быстро переходит в упорядоченное кристаллическое состояние.
б) окисление более летучего моноксида кремния в паровой В случае кремнезема, связи в котором главным образом ковафазе в потоке воздуха и конденсация образовавшегося SiO~, лентные, подобная перегруппировка в кристаллическое состоя-
в) окисление соединений кремния, таких, как SiH4, SiC14 ние может происходить только при повышенной температуре
или НЯС1з, в парообразном состоянии в токе сухого кислорода или в присутствии растворителя (например, воды) при гидроили в углеводородном пламени. термальных условиях. В действительности кремнезем предста-
В присутствии паров воды поверхность подобных частиц вляет собой полимер. Уолтон [10б] указал причину возможного
может частично гидратироваться с образованием групп SiOH. осаждения промежуточной аморфной фазы, когда вещество
2. Частицы аморфного кремнезема с гидроксилированной имеет высокую молекулярную массу или же является поли-
поверхностью, образуемые на зародышах и выращиваемые из
мерным.
водного пересыщенного раствора мономера Si(OH) 4. Своеобра- Было отмечено [57], что в воде аморфный кремнезем кризием этои с"стемы является тот факт, что в отличие от раствора сталлизуется в кварц через промежуточные фазы — кристобасахара, когда молекулы сахара кристаллизуются в неизменном лит и китит при температуре 335'С в течение 840 ч под давлевиде, мономер Si (ОН) 4 не кристаллизуется, как таковой, но нием 1055 кг/см' и в течение 18 ч под давлением 31б5 кг/см~.
в процессе образования SiO) подвергается дегидратации. Эта
2
Глава 1 Распространение, растворение и осаждение кремнезема 43
на нее тетрафторида кремния SiF4, находящегося в смеси азота реакция при нормальной температуре протекает медленно, так
"аров воды Механизм образования такого кремнезема не- - что Si(OH)4 может осаждаться в виде ЯО на поверхности
известен. Возможно, что кремнезем осаждается на подложке растущего кристалла кварца только лишь из очень разбавлен- в виде волокна просто потому, что на поверхности платины под ного раствора и с очень малой скоростью. Если же концентраконцом волокна, вокруг которого происходит конденсация паров ция Я(ОН)4 в растворе превышает приблизительно кремнезема, температура максимальна. Кремнезем, вероятно, 2 10 — з моль/л, то происходит, как уже выше отмечалось, проне смачивает платину, поэтому, как только на ее поверхности цесс конденсации до поликремневых кислот с образованием образуется центр конденсации из вязкого кремнезема, поверх- -' коллоидных частиц.
постное натяжение заставляет стягиваться кремнезем в каплю. На молекулярных моделях показано [105], что тетраэдричеНаружная, более холодная, часть капли. затвердевает и ото- ские сетки кремнезема, выстраивающиеся в процессе кондендвигается от подложки, а новая порция кремнезема прибли- сации мономера Si(OH)4, в отсутствие зародышей кристаллижается к наиболее нагретой части. Предполагаемый механизм ческой структуры являются аморфными и имеют сферическую согласуется с т'кими фактами, как образование во многих слу- '. форму. Очевидно, однако, что если скорость конденсации ч"х "' конц' IIQJIQKQH сферических бусинок и закручивание,' 51(ОН) 4 на кристаллических зародышах меньше скорости доволокон по мере их роста. бавления мономера Si(OH)4 в систему, то мономер будет накапливаться до тех пор, пока на зародышах не начнут обраОбычные'аморфные ф рм р
ычные'аморфные формы кремнезема
зовываться аморфные сетки.
Почти при любых условиях растворимыи кремнезем выдеОбразование и свойства кремневых кислот, золей, гелей и ляется из раствора в виде сферических аморфных частиц, кото-
порошков детально описываются в последующих главах. рые в зависимости от концентрации, температуры и величины Однако краткое описание природы микроаморфного кремне- рН либо сохраняются в виде' золя, с последующей агрегацией зема следует предпослать обсуждению вопроса о растворимости. в гель, либо коагулируют по мере их осаждения. Первоначально
Имеется два широко распространенных класса такого крем- сформированные частицы могут содержать внутри аморфной, незема: сетки кремнезема некоторую долю несконденсированных групп
.аморфные частицы кремнезема, получаемые '; 31ОН, но при дальнейшем протекании процесса они в значипри BbIcoKQH температуре. Это так называемый «HHpoIeHHbIH» тельной степени удаляются и группы SiOH остаются только на
кремнезем который образуется из газовой фазы в виде распу- . поверхности.
щенного, чрезвычайно тонкодисперсного порошка. Способы его Микроаморфный кремнезем кристаллизуется с трудом.
приготовления следующие: Когда какое-либо вещество, содержащее ионы, например соль,
а) испарение диоксида кремния в электрической дуге или быстро осаждается из сильно пересыщенного раствора, то оно
в плазменной струе с последующей конденсацией кремнезема вначале может находиться в аморфном состоянии, но затем в потоке сухого инертного газа; быстро переходит в упорядоченное кристаллическое состояние.
б) окисление более летучего моноксида кремния в паровой В случае кремнезема, связи в котором главным образом ковафазе в потоке воздуха и конденсация образовавшегося SiO~, лентные, подобная перегруппировка в кристаллическое состоя-
в) окисление соединений кремния, таких, как SiH4, SiC14 ние может происходить только при повышенной температуре
или НЯС1з, в парообразном состоянии в токе сухого кислорода или в присутствии растворителя (например, воды) при гидроили в углеводородном пламени. термальных условиях. В действительности кремнезем предста-
В присутствии паров воды поверхность подобных частиц вляет собой полимер. Уолтон [10б] указал причину возможного
может частично гидратироваться с образованием групп SiOH. осаждения промежуточной аморфной фазы, когда вещество
2. Частицы аморфного кремнезема с гидроксилированной имеет высокую молекулярную массу или же является поли-
поверхностью, образуемые на зародышах и выращиваемые из
мерным.
водного пересыщенного раствора мономера Si(OH) 4. Своеобра- Было отмечено [57], что в воде аморфный кремнезем кризием этои с"стемы является тот факт, что в отличие от раствора сталлизуется в кварц через промежуточные фазы — кристобасахара, когда молекулы сахара кристаллизуются в неизменном лит и китит при температуре 335'С в течение 840 ч под давлевиде, мономер Si (ОН) 4 не кристаллизуется, как таковой, но нием 1055 кг/см' и в течение 18 ч под давлением 31б5 кг/см~.
в процессе образования SiO) подвергается дегидратации. Эта
Комментариев нет:
Отправить комментарий