силикагель индикаторный это что
Как работает силикагель и что это такое?
Это высушенный гель кремниевой кислоты, представляющий собой серые, белые или бесцветные, прозрачные или матовые гранулы неправильной, сферической или овальной формы. Является твердым гидрофильным сорбентом.
Гранулы материала имеют пористую структуру и сильно развитую внутреннюю поверхность, благодаря чему обладают способностью сорбировать воду и другие жидкости, а также пары органических веществ (бензина, толуола, ацетона, бензола, эфира и др.) и газы из жидких и газовых сред.
Силика гель работает следующим образом: его обширная поверхность состоит из активных центров, расположенных на расстоянии 0,5 нм друг от друга. Поглощающая способность сорбента зависит именно от количества и активности таких центров. При впитывании посторонних веществ активность падает, но у некоторых разновидностей может регенерироваться при 150-200°С. С растворенными веществами активные центры взаимодействуют из-за образования водородных связей.
Существуют силикагели особого назначения, например, индикаторный (пропитанный кобальтовыми солями, по мере поглощения влаги меняет окрас гранул с голубого на розовый), для бытовых холодильников, хроматографии, стеклопакетов и др.
Как использовать силикагель?
Silikagel получил широкое применение как в промышленности, так и в быту. Благодаря впитывающей способности его используют для защиты при долгом хранении от губительного воздействия влаги и образования коррозии различного оборудования, оптических приборов, кожаных изделий, сухозаряженных аккумуляторных батарей, продуктов питания. Кроме того, материал применяется в качестве катализатора в органическом синтезе и для выделения и концентрирования антибиотиков, разделения витаминов, аминокислот и спиртов в фармацевтике.
Silica gel закладывается между стеклопакетами, чтобы предохранить стекла от запотевания, обезвоживает фреон в холодильном оборудовании, используется для обессеривания нефтяных погонов и извлечения смолистых веществ из нефти. Он отлично поглощает газообразные вещества, поэтому применяется для осушки водорода, воздуха, кислорода, углекислого газа, хлора, азота и др.
Также сорбент может быть очень полезен в быту: он является главным составляющим наполнителей для кошачьих туалетов. Такие наполнители дороже, чем древесные или глиняные, но расходуются гораздо экономичнее, эффективнее поглощают запахи и обладают гораздо меньшим весом.
Кроме того, silicagel можно использовать в качестве осушителя для электронной техники, не прошедшей проверку на водостойкость. Для этого принявший водные процедуры аппарат (например, мобильный телефон, планшет, плеер) помещают в коробку с гранулами сорбента на 8-10 часов. Избавиться от запотевания фотоаппарата также можно, положив в сумку с ним несколько пакетиков силикагеля.
Эти же пакетики помогут устранить неприятный запах сырости в спортивных сумках, предохранить столовое серебро от потемнения, а семена на зиму – от увлажнения. С их помощью можно быстро и безопасно высушить обувь, защитить лезвия бритвы от затупления, предотвратить образование конденсата в автомобиле. Силикагель используется и для хранения фотографий – благодаря ему они будут защищены от выцветания. А залив гранулы сорбента эфирными маслами, можно получить отличный освежитель воздуха.
Таким образом, этот влагопоглотитель является не только незаменимым материалом в промышленности, но и может существенно облегчить жизнь при применении в быту.
Где приобрести?
Мы реализуем химпродукцию по самым доступным ценам. Для заказа просто нажмите на кнопку выше и введите ваши контакты.
Силикагель
Вода входит в структуру силикагеля в виде гидроксильных групп, химически связанных с атомами кремния на поверхности. Силикагель обладает пористой структурой: суммарная поверхность пор от 100 до 700 м 3 /г.
Инертное химическое соединение – силикагель может быть использован для адсорбции многих веществ. Благодаря своим высоким гидрофильным свойствам, силикагель- ценный адсорбент при адсорбции водяных паров. Адсорбированная вода удерживается на силикагеле за счет водородных связей ОН-группы поверхности решетки. При нагревании силикагель легко возвращает поглощенные вещества, восстанавливая при этом свои адсорбционные свойства. Однако при температуре выше 200 0 С ( особенно при нагревании в вакууме) снижается степень покрытия поверхности гидроксилами и соответственно уменьшается в дальнейшем адсорбция воды, метанола, аминов и других адсорбтивов в области мономолекулярного заполнения.
В зависимости от гранулометрического состава, формы частиц и характера пористости силикагели обозначают четырьмя буквами: первая буква характеризует размер гранул, вторая- (всегдаС)- силикагель, третья- размер пор, последняя форму частиц. Так, крупный силикагель мелкопористый гранулированный обозначают КСМГ, мелкий силикагель мелкопористый кусковой- МСМК. Средние фракции силикагеля называют «шихтой» и обозначают: ШСМК, ШСКГ, ШСМГ. Индикаторный силикагель (ГОСТ 8984-58) –силикагель, пропитанный солями кобальта. В зависимости от влажности среды он изменяет цвет от светло-голубого до розового.
Выпускается силикагель в виде шариков или кусочков неправильной формы с зернами размером в пределах 0,1-7,0 мм. В зависимости от аппаратурного оформления рекомендуют следующий гранулометрический состав силикагеля: 0,1-0,25 мм- для процессов с кипящим слоем адсорбентов; 0,5-2,0 мм – для жидкофазных процессов и процессов с движущимся слоем адсорбента; 2,0 – 7,0 мм – для процессов в газовой фазе со стационарным слоем адсорбента.
Для осушки газа на промышленных установках наиболее эффективно применение мелкопористого силикагеля. Однако, следует учитывать, что мелкопористый силикагель быстро измельчается при наличии в газе капельной влаги, которая вызывает значительные напряжения в структуре гранулы как во время адсорбции, так и при регенерации. Более устойчив к пересыщенным влагой газам крупнопористый силикагель.
Не рекомендуется применять силикагель как осушитель, если в состав газа входят ненасыщенные углеводороды, так как при регенерации они полимеризуются. Насыщенные углеводороды, начиная с бутанов, сорбируются силикагелем, но их частично заменяет вода. Легкие углеводороды ( до бутанов) полностью выделяются при регенерации силикагеля и не влияют на адсорбционную способность силикагеля в последующих циклах. Тяжелые углеводороды С5 и выше более прочно удерживаются силикагелем и при регенерации удаляются не полностью.
Масла, гликоли и амины легко сорбируются силикагелем и при регенерации в зависимости от температуры остаются на поверхности или разлагаются, образуя смолистые соединения, которые закупоривают поры адсорбента и снижают его адсорбционную способность. Амины разлагаются с образованием аммиака, который разрушает структуру силикагеля, увеличивает размер пор и уменьшает его поверхность.
Сероводород и диоксид углерода сорбируются на силикагеле подобно бутану и как бутан большей частью вытесняются парами воды при адсорбции и целиком удаляются при регенерации.
Динамическая адсорбционная способность силикагеля по влаге зависит: 1-.от размера зерна; 2.-скорости потока; 3.-содержания влаги в газе. ( см. рис. 1,2).
Рис.2 Динамическая адсорбционная способность слоя силикагелей (h=1 м) при разной скорости потока:
а) осушка для «проскоковой» концентрации, соответствующей точки росы tр=-40 0 С;
1- крупнопористый силикагель; 2-среднепористый; 3-мелкопористый.
Кроме того, динамическая, адсорбционная способность силикагеля по влаге зависит от полноты регенерации, в свою очередь зависящей от температуры. Максимальная температура при регенерации 200-250 0 С, так как при более высокой температуре поверхность силикагеля разрушается. Ниже приводятся результаты исследования действия температуры регенерации на динамическую адсорбционную способность мелкопористого силикагеля (мг/см 3 ) при осушки до точки росы минус 40 0 С:
Силикагель
Одним из самых эффективных современных сорбентов является силикагель (silikagel)– это гель кремниевой кислоты, подвергшийся высушиванию. Для максимального соответствия целям потребителей он производится по ГОСТ в разных модификациях: КСМГ (крупный мелкопористый гранулированный), КСКГ (крупнопористый), индикаторный и других.
Что же представляет собой силикагель-индикатор? Это мелкопористые гранулы от светло-голубого до синего цвета, пропитанные кобальтовыми солями. При увлажнении и последующем снижении активности они изменяют свой окрас на ярко-розовый, что свидетельствует о том, что сорбент требуется регенерировать или заменить.
По химическому составу индикатор представляет собой высушенный гель ангидрида кремниевой кислоты с добавлением хлорида кобальта. Его получают методом реакции раствора соляной кислоты, содержащим 5 % хлорида кобальта, и силиката натрия. После застывания гелевую смесь мелят, промывают водой, чтобы удалить избыток кислоты, подвергают дроблению, сушке и рассеивают по фракциям, после чего прокаливают для удаления оставшейся влаги.
Преимущества
Материал является биологически и химически безвредным, он проявляет инертность практически ко всем соединениям. Он может использоваться многократно благодаря термической регенерации – она проводится при максимально низких температурах 110-200°С в течение нескольких часов и позволяет полностью восстановить первоначальные свойства и цвет сорбента.
Влагопоглотитель отличается высокой механической прочностью и устойчивостью к истиранию – раздавить или растереть его практически невозможно. Кроме того, он взрыво- и пожаробезопасен и имеет достаточно простой процесс производства.
По сравнению с обычным силикагелем, индикаторный обеспечивает не просто осушение воздуха путем поглощения избытка влаги, а контроль состояния среды в замкнутых пространствах (помещениях, транспортных и упаковочных тарах).
Область применения
Сорбент используется для контроля относительной влажности среды в замкнутых объемах: при перевозке и хранении оптических приборов, деталей машин, в различных лабораториях, а также в наблюдательных колбах осушителей, для осушки промышленных газов, производства оптического стекла, космического и медицинского оборудования, очистки промышленных масел и органических жидкостей, обессеривания нефтяных погонов, в адсорбентных мешках и в быту.
Силикагель требует использования средств защиты органов дыхания при работе, так как может выделять силикатную пыль, вызывающую заболевание легких. Хранить сорбент следует в сухих закрытых местах.
СИЛИКАГЕЛЬ
Классификация силикагелей
Согласно ГОСТ 3956—76 силикагели различают:
Существует четырёхбуквенное обозначение вида силикагеля согласно ГОСТ 3956—76.
Преимущества силикагелей
1. Инертны. Химически и биологически безвредны;
2. Возможность синтеза силикагелей в широком интервале заданных структурных характеристик при использовании достаточно простых технологических приемов;
3. Высокая механическая прочность по отношению к истиранию и раздавливанию;
4. Низкая температура, требуемая для регенерации (110-200 оС) и, как следствие, более низкие энергозатраты;
5. Взрыво- и пожаробезопасность.
Основные направления применения силикагелей:
1. Используется для осушки воздуха в помещениях с большой влажностью и воздуха, подаваемого в компрессоры.
2. Применяется для осушки углекислого газа, водорода, кислорода, азота, хлора и других промышленных газов.
3. Для осушки природных газов.
4. В стеклопакетах: в основаниях стеклопакетов закладывается силикагель для предохранения запотевания окон.
5. Силикагель хорошо адсорбирует пары полярных веществ, например: ацетона, спиртов, эфиров, бензола. Этим его свойством пользуются для улавливания (рекуперации) паров ценных органических соединений, например, бензола из газовых коксовых печей, бензина из природных газов. 16. Как иониты:
— для разделения радиоактивных изотопов;
— очистки промышленных сточных вод от ионов различных металлов;
6. Широко применяется в хроматографическом анализе для разделения и анализа смесей.
7. В фармацевтической промышленности для концентрирования и выделения антибиотиков из культуральной жидкости.
8. Силикагель используется для сорбции платиновых металлов.
9. Как катализатор (ускоритель) многих органических реакций.
10. Применяется как средство медицинской помощи при интоксикации радиоактивными веществами.
11. Для предохранения от коррозии и от влаги при длительном хранении различных веществ, например:
— деталей машин, станков и др. механического оборудования;
— сухозаряженных аккумуляторных батарей;
— оптических приборов;
— кожи, различных кожаных изделий (сумки, обувь и т.д.);
— пищевых продуктов.
12. Применяют при осушки различных жидкостей, особенно в том случае, когда обезвоживаемая жидкость плохо растворяет воду, например, в холодильной технике для обезвоживания фреона.
13. Для очистки различных промышленных масел.
Силикагель-индикаторный
Индикаторный силикагель представляет собой диоксид кремния (SiO2) пропитанный солями кобальта. По мере впитывания влаги, он изменяет окраску с голубого на розовый.
Применяется индикаторный силикагель в приборах контроля относительной влажности воздуха в замкнутом пространстве; Применяется при изготовлении медицинского оборудования, космической техники, в производстве оптических приборов, в лабораторной практике.
Индикаторный силикагель по сравнению с обычным, дает возможность контролировать состояние окружающей среды, а не просто осушать воздух, поглощая из него избыток влаги.
Представленный материал применяется на производстве, в лабораториях. С его помощью всегда можно быстро осушить даже такие трудно испаряемые жидкости, как фреон, эфир, бензин, ацетон.
Силикагель крупный гранулированный активно применяется и в быту. С его помощью можно быстро высушить мокрые вещи, избавиться от неприятных запахов. Силикагелями пользуются даже как наполнителями кошачьих туалетов.
С помощью силикагеля можно создавать гербарии, так как ими быстро высушиваются даже большие объемы различных растений. Применяют силикагели и для решения иных задач. Как правило, вещество применяют в сушильных башнях, адсорбционных мешках, эксикаторах.
Силикагель-технический.
С виду силикагель технический (SiO2) представляет собой продукт пористого строения из стекловидных прозрачных матовых зерен овальной, сферической и неправильной формы. Силикагель весьма гидрофилен, хороший сорбент. Цвет варьируется от бесцветного до темного с элементами черных вкраплений. Величина зерен в зависимости от вида и марки силикагеля
Получают технический силикагель следующим образом: путем взаимодействия раствора силиката натрия или калия (жидкое стекло) с соляной или серной кислотой получают гель, который высушивают, а затем разламывают на куски, промывают водой, снова сушат, измельчают, фракционируют и прокаливают до полного удаления влаги. Товарный силикагель выпускают в виде зёрен или шаровидных гранул. Различные марки силикагелей имеют средний эффективный диаметр пор 20-150 Ангстрем (1 Ангстрем = 10-10 метра) и удельную поверхность 100-1000 м2/
Силикагель технический бывает двух видов:
Силикагель КСКГ (Крупный Силикагель Крупнопористый Гранулированный), такой силикагель получают путем обработки серной кислотой раствора силиката натрия. Применяется для осушения воздуха, очистки его от газов и паров. для очистки жидкостей (осветление минеральных масел, керосина, сырого бензола, очистка нефтяных погонов от сернистых соединений).В химической промышленности с помощью силикагеля создаются носители для катализаторов. Особенно эффективно вещество при влажности менее 80%.
Силикагель КСМГ (Крупный Силикагель Мелкопористый Гранулированный). Особенно эффективно вещество при влажности менее 70%. Мелкопористый силикагель используют для поглощения паров воды из воздуха при малой влажности, а также для сорбции некоторых других паров и газов.
По насыщении силикагеля его адсорбционная способность может быть восстановлена путем продувки горячим воздухом или сушки. Силикагель применяют также в качестве катализатора, носителя для катализатора.
Силикагель технический обладает высокой механической прочностью, инертностью и способностью к регенерации при низкой температуре.
Широкое применение силикагель получили в хроматографическом анализе для разделения и анализа смесей, для сорбции платиновых металлов, а также выступает носителем для катализаторов и ускорителем многих органических реакций.
Кроме всего прочего, силикагель технический используется как средство медицинской помощи при интоксикации радиоактивными веществами.
Специалисты ООО «ГК Химические Системы» окажут Вам профессиональную консультацию и помогут сделать правильный выбор!
Силикагель фасованный: описание, виды, применение
Силикагель (осушитель) фасованный – это высушенный твердый гель, который образуется из перенасыщенных растворов кремниевых кислот. Он представляет собой белые, серые либо бесцветные, матовые или прозрачные гранулы сферической, неправильной или овальной формы.
Данный материал отличается огромной площадью поверхности, состоящей из групп SiOH, расположенных друг от друга на расстоянии 0,5 нм. Такие группы являются активными центрами, активность определенной марки зависит от количества и активности этих центров. В активном осушителе (в котором удалена вода, адсорбированная на его поверхности), соответственно, многие центры будут активны. Активация выполняется при нагревании сорбента до температуры 150—200°C.
При производстве некоторых разновидностей продукта добавляют небольшое количество цветовых индикаторов влажности – веществ, которые меняют свой цвет при изменении уровня гидратации. Обычно для этой цели используют соли двухвалентного кобальта (хлорид кобальта). Так, силикагель индикатор, пропитанный этой солью, в обезвоженном состоянии имеет темно-синий цвет, а по мере увлажнения изменяет свой окрас на светло-розовый.
Классификации
Влагопоглотители разделяют по различным признакам: форме (кусковые, гранулированные), размерам зерен (мелкие, крупные), величине пор (мелкопористые, крупнопористые). Согласно ГОСТ 3956—76, принято четырехбуквенное обозначение их марок:
Также существуют осушители специального назначения: индикаторный, для бытовых холодильников, стеклопакетов, хроматографии и ряд прочих марок.
Силикагель синий (индикаторный)
Данный препарат представляет собой мелкопористые гранулы от светло-голубого до синего цвета, пропитанные солями кобальта. По мере обводнения и понижения активности они изменяют свой окрас на ярко-розовый, что сигнализирует о необходимости регенерации или замены сорбента.
Материал получают методом взаимодействия раствора соляной кислоты, 5% хлорида кобальта и силиката натрия. Полученную гелевую смесь после застывания мелят, промывают водой для устранения избытка кислоты, дробят, сушат и рассеивают на фракции, затем прокаливают для удаления излишней влаги.
По сравнению с другими видами влагопоглотителей, индикатор позволяет не просто осушить воздух путем впитывания избытка влаги, но и контролировать состояние среды в замкнутых пространствах (транспортных, упаковочных тарах, помещениях).
КСМГ и КСКГ
Эти разновидности незначительно различаются между собой сферой использования. Силикагель КСМГ (ГОСТ 3956-76) – универсальный сорбент, подходящий практически для любых областей, где необходимо избавление от излишней влажности воздуха.
Силикагель КСКГ (ГОСТ 3956-76) предпочтителен при планировании проведения продолжительных работ на открытых пространствах: для закладывания в камеры видеонаблюдения, электрощиты. Обе разновидности отличаются сильно развитой внутренней поверхностью, пористой структурой и способностью поглощать большие объемы влаги за минимальное время.
Данные препараты также способны поглощать пары органических соединений (толуола, бензина, бензола, ацетона, эфира), газов из газовых, жидких сред. Они отличаются высокой механической прочностью – их почти невозможно раздавить или растереть.
Силикагель: применение
Сорбент используется для предохранения различной продукции от излишней влаги, образования конденсата, развития коррозии, появления плесени. В частности, он применяется для:
Продукт также используют для производства оптического стекла, медицинского, космического оборудования, в наблюдательных колбах осушителей, лабораториях, адсорбентных мешках. Кроме широкого промышленного использования, материал также будет незаменимым помощником в быту.
Использование в бытовых целях
Благодаря своим уникальным свойствам влагопоглотитель нашел применение и в домашних условиях. Он безопасен для организма человека (особенно в упакованном состоянии), поэтому использовать его могут даже дети. Главное объяснить им, что не следует доставать препарат из упаковки, пробовать его на вкус и проводить другие эксперименты.
Для этого следует положить несколько пакетиков с осушителем в место хранения бритвы. Благодаря такому способу лезвия не пострадают из-за излишней влажности и не затупятся в течение долгого времени.
Если «мобильник» принял водные процедуры, его нужно сразу выключить и положить в емкость с рисом – пожалуй, это один из самых популярных советов в такой ситуации. Но можно заменить рис на силикагель, тем более что поглощающие свойства второго явно сильнее. Через 8-10 часов телефон можно включать – велика вероятность, что от купания не осталось никаких последствий.
Если зимой хранить семена вместе с пакетом сорбента, они не смогут интенсивно поглощать влагу из воздуха и не отсыреют.
Чтобы столовое серебро не окислялось из-за избыточной влажности, его надо хранить совместно с упаковкой осушителя.
Куда еще можно положить мешочек с влагопоглотителем? В шкаф с одеждой, чтобы устранить запах сырости, на переднюю панель в автомобиля для защиты лобового стекла от запотевания, в сумку с фотоаппаратом для предотвращения конденсата, в место хранения фотографий, чтобы предотвратить их выцветание. А как вы используете этот осушитель?
Выводы
Силикагель фасованный (ГОСТ 3956-76) – недорогой влагопоглотитель, защищающий различную продукцию от влажности. Он не оказывает вредного воздействия на организм человека и окружающую среду, очень востребован в промышленности и в быту.