7 60 Глава I Распространение, растворение и осаждение кремнезема 6l ок!О !оо 0,0030 0~0 (растворимость обычного аморфного кремнезема ф 0 011 — 0 012 0~0 ) .
Бауман предположил, что истинная растворимость кварца может быть даже меньшей чем 0,0011 %. По его мнению, растворение кварца прекращается при достижении концентрации о- 50 растворимого кремнезема 0,0011 0~0 в результате того, что при этой концентрации на поверхности кварца достаточно адсорбированных молекул Si(OH)4, чтобы прекратить процесс растворения при 25'С. С другой стороны, величина 0,0011 0~0 пред- 5
ставляет собой значение растворимости, экстраполированное из !
данных, полученных при более высоких температурах, когда, о !о 20 50 4О как известно, достигается истинная равновесная растворимость,
Сутки а кристаллы кварца растут в пересыщенном растворе. Рис. 1.5а. Концентрация растворимого кремнезема в растворе после контакти- Это подтверждает тот факт, что адсорбированные слои рования раствора с поверхностью кварца в течение указанного на рисунке кремнезема при 25'С очень медленно принимают упорядочен-
времени при 25'С. (Данные Баумана [151]). ную структуру лежащей ниже кристаллической решетки. КриНумерация кривых соответствует числу замен раствора иа новый. Во всех случаях на- еталлизация, оставаясь действительно медленно протекающим процессом, тем не менее ускоряется с повышением температуры.
Возможное объяснение для вышеприведенных наблюдений заключается в следующем. Первый адсорбированный слой Si (ОН) 4 удерживается вначале водородными связями. Затем путем образования силоксановых связей происходит конденсао 3 ция слоя с довольно правильным расположением, почти повторяющим регулярное построение нижележащих атомов кремния. Наличие на поверхности кварца регулярно расположенных силанольных групп позволяет осуществлять как почти совершенное совмещение адсорбированных молекул Si(OH)4, так и их очень сильную адсорбцию. Каждый последующий слой Рис. 1.5б. Зависимость числа слоев менее регулярен, что приводит к понижению величины адсорбкварца мономерного кремнезема от
ционной константы и к повышению кажущейся растворимости числа 40-суточных обработок при такого слоя. Однако в четвертом слое регулярность располо- 25 'С. Первоначальная концентрация жения еще остается настолько заметной, что растворимость о ! 2 5 4 5 б т кремнезема 0,0080 %. (Данные Бау- составляет только примерно 0,0025 0~0.
Из графической зависимости концентрации кремнезема в растворе после 40 сут от числа адсорбированных молекулярных слоев Si02 (данные Баумана, рис. 1.5 в) видно, что, вероятно, х 10 уже после второго слоя растворимость повышается, тогда как с увеличением числа слоев регулярное расположение атомов становится более разупорядоченным.
Из рис. 1.5а, показывающего зависимость концентрации крем-
незема в растворе от времени контакта раствора с поверхностью б б Рис. 1.5в. Концентрация раствори- кварца, видно, что наиболее близкие к линеиным участки кривых мого кремнезема, находящегося в рас- позволяют выполнить приемлемую экстраполяцию к моменту сорбированно о кремнезе!!а при 25~C '',- в емени контакта в 100 сут. Как показано на рис. 1.5в, велио чина концентрации кремнезема в растворе непрерывно падает; 0 1 2 3 4 5 б
а — после 40 сут, б — экстраполироваиие тем самым обосновано предположение, что во всех случаях конЧисло ацсорбированных монослоев к !00 сут, в — растворимость кварца ~1
в
Бауман предположил, что истинная растворимость кварца может быть даже меньшей чем 0,0011 %. По его мнению, растворение кварца прекращается при достижении концентрации о- 50 растворимого кремнезема 0,0011 0~0 в результате того, что при этой концентрации на поверхности кварца достаточно адсорбированных молекул Si(OH)4, чтобы прекратить процесс растворения при 25'С. С другой стороны, величина 0,0011 0~0 пред- 5
ставляет собой значение растворимости, экстраполированное из !
данных, полученных при более высоких температурах, когда, о !о 20 50 4О как известно, достигается истинная равновесная растворимость,
Сутки а кристаллы кварца растут в пересыщенном растворе. Рис. 1.5а. Концентрация растворимого кремнезема в растворе после контакти- Это подтверждает тот факт, что адсорбированные слои рования раствора с поверхностью кварца в течение указанного на рисунке кремнезема при 25'С очень медленно принимают упорядочен-
времени при 25'С. (Данные Баумана [151]). ную структуру лежащей ниже кристаллической решетки. КриНумерация кривых соответствует числу замен раствора иа новый. Во всех случаях на- еталлизация, оставаясь действительно медленно протекающим процессом, тем не менее ускоряется с повышением температуры.
Возможное объяснение для вышеприведенных наблюдений заключается в следующем. Первый адсорбированный слой Si (ОН) 4 удерживается вначале водородными связями. Затем путем образования силоксановых связей происходит конденсао 3 ция слоя с довольно правильным расположением, почти повторяющим регулярное построение нижележащих атомов кремния. Наличие на поверхности кварца регулярно расположенных силанольных групп позволяет осуществлять как почти совершенное совмещение адсорбированных молекул Si(OH)4, так и их очень сильную адсорбцию. Каждый последующий слой Рис. 1.5б. Зависимость числа слоев менее регулярен, что приводит к понижению величины адсорбкварца мономерного кремнезема от
ционной константы и к повышению кажущейся растворимости числа 40-суточных обработок при такого слоя. Однако в четвертом слое регулярность располо- 25 'С. Первоначальная концентрация жения еще остается настолько заметной, что растворимость о ! 2 5 4 5 б т кремнезема 0,0080 %. (Данные Бау- составляет только примерно 0,0025 0~0.
Из графической зависимости концентрации кремнезема в растворе после 40 сут от числа адсорбированных молекулярных слоев Si02 (данные Баумана, рис. 1.5 в) видно, что, вероятно, х 10 уже после второго слоя растворимость повышается, тогда как с увеличением числа слоев регулярное расположение атомов становится более разупорядоченным.
Из рис. 1.5а, показывающего зависимость концентрации крем-
незема в растворе от времени контакта раствора с поверхностью б б Рис. 1.5в. Концентрация раствори- кварца, видно, что наиболее близкие к линеиным участки кривых мого кремнезема, находящегося в рас- позволяют выполнить приемлемую экстраполяцию к моменту сорбированно о кремнезе!!а при 25~C '',- в емени контакта в 100 сут. Как показано на рис. 1.5в, велио чина концентрации кремнезема в растворе непрерывно падает; 0 1 2 3 4 5 б
а — после 40 сут, б — экстраполироваиие тем самым обосновано предположение, что во всех случаях конЧисло ацсорбированных монослоев к !00 сут, в — растворимость кварца ~1
в
Комментариев нет:
Отправить комментарий