[~

96 Глава 1

Распространение, растворение и осаждение гсрелгнезема 97

Кп — постоянная, выражающая удельную скорость де- рения и удельной поверхностью исходных частиц кремнезема

полимеризации для данного типа кремнезема; была интерполирована в виде следующих данных:
dm/dt — скорость образования мономера за время 100 мин;

т — доля исходного кремнезема, перешедшая в мономер за удельная поверх- диаметр частиц Скорость раствоность А, м'/г D, нм рения R,

время t (в мин). мг/(мг. мин)

Для высокопористого кремнезема с известным типом частиц

600 4,3 0,045

значение К составляло 155 в момент, когда 20% кремнезема 800 3,4 0,075
превратилось в мономер. Для плотных частиц кремнезема, при- 1000 2,7 О, 150
готовленных методом наращивания при повышенной темпераt

туре [213], значение К было около 8 на той же самой стадии

растворения. Сравниваемые пористые и плотные частицы имели

примерно одинаковые размеры по диаметру, равные соответстверхности с учетом значения плотности кремнезема,2 г см .
венно 18 и 1б нм.

Эти данные можно приблизительно описать эмпирическим уравнением Я=1,7 10 '0 А'. Они напоминают обсуждаемые ниже ре-
лочи может использоваться в качестве надежного метода для

зультаты, полученные Айлером для близких по размерам частиц,
определения удельной поверхности кремнезема только тогда,

которые растворялись в разбавленной щелочи.
когда есть уверенность, что все оцениваемые образцы имеют

Помимо величины поверхности на скорость растворения частиц кремнезема может влиять ряд других факторов, как пока-
товлены в одинаковых условиях из одних и тех же матезано в обзоре О'Коннора и Гринберга [217]. Такие факторы, как
риалов.

температура, степень кристалличности, предварительная механическая и тепловая обработка, а также предварительная обраЭтот метод является обоснованным, вероятно, в таком виде,

как его применил Гото [2141 для сравнения размеров частиц

ботка водой, щелочью или кислотой,— все они оказывают то или
кремнезема, полимеризованного из мономера в области рН 7—

иное действие. Авторы нашли, что теоретически полученное
10. В данном случае частицы деполимеризовались 100-кратным

азбавлением золя в астворе ка боната натрия с концентрауравнение скорости растворения выполняется только в том случае, если кремнезем полностью диспергирован в виде индиви-
цией 1 г/л, при этом достигалось рН 10,8; концентрация исходдуальных частиц, поскольку в агрегированном или флокулиро-
ных золей кремнезема составляла 2 г SiO~/л. Гото использовал

ванном веществе не вся площадь поверхности доступна раство-
уравнение авторов работы [215], которые допускают, что скопению. Они представили скорость растворения в виде
рость растворения частиц пропорциональна их поверхности.

В последующих исследованиях [21ба] вместо щелочного раствора Гото применил разбавленный раствор NaF и IC1 для nodc

— г 2С

лучения HF. Такой раствор был использован для измерения

d

удельной поверхности коллоидного кремнезема из данных по

скорости растворения в кислой среде. Из реакционной смеси с — концентрация растворенного кремнезема, моль/л;
отбирали порции раствора, растворение останавливали добавле- S — площадь поверхности твердой фазы кремнезема, м'/л:
нием соли алюминия, который реагировал со фтором, и раство- ki — константа скорости растворения;
ренный кремнезем затем определяли реакцией с молибденовой k) — константа скорости осаждения;
кислотой. 1 — время.

На основании данных Гото, суммпрованных в работе [21бб], dc
установлено, что для частиц коллоидного кремнезема различ- В равновесном состоянии =0 H cе=ki/kъ откуда
ных размеров IipH концентрации кремнезема 20 мг/л в 0,12 н.

растворе НС1, содержащем 300 мг ионов F в 1 л при 25'С, начальная скорость растворения может быть выражена в процен- — = k~S(c, — c)
тах перешедшего за 1 мин в раствор растворимого кремнезема,

отнесенных к начальнои массе SiO (в миллиграммах). Наблюгде с,— равновесная концентрация или «растворимость» крем-
даемая экспериментально взаимосвязь между скоростью раство-

7 Заказ № 200