硅胶
| 硅胶 | |
|---|---|
| File:Silicagel.jpg | |
| 识别 | |
| CAS号 | 112926-00-8（[1][2][3]） check 1343-98-2（(Silicic acid)） check |
| ChemSpider | none |
| 性质 | |
| 化学式 | SiO2 |
| 摩尔质量 | 60.08 g/mol g·mol⁻¹ |
| 外观 | 透明珠子 |
| 气味 | 无味 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
硅胶（silica gel）又称硅酸凝胶（silicic acid gel），是一种以二氧化硅水合物为主成分的合成材料，为无色透明或乳白色固态颗粒，性质为非晶形、多孔，具高活性吸附力[4]。
硅胶的化学式为 mSiO2·nH2O，由硅酸钠加硫酸反应后，洗涤干燥制得[5]，主要用作干燥剂、吸附剂、层析柱固定相（管柱层析和薄层层析中的吸附剂），还可作催化载体等[6]。虽名称为“胶”，它实际上是一种固体，外表呈透明或乳白色。
网络商品称的“硅胶”是一种误称，实际上是指硅橡胶，后者是性质和用途完全不同的含硅化合物，常为奶嘴、固齿器、儿童餐具等等的化学成分。
历史[编辑]
硅胶早在1640年就已经被科学家发现，在1919年由美国约翰·霍普金斯大学的化学教授Walter A. Patrick申请生产专利。第一次世界大战时曾被用作防毒面具中的吸收剂。
性质[编辑]
硅胶是一种立体结构的多孔非结晶形固体材料，稳定、无毒、不易燃，制备时可准确控制成品的物理特性如孔隙率、表面积等。[7]因为有亲水性表面以及许多孔隙，对极性分子（如水、氨气）的吸附量大，常被用作吸附剂（adsorbent）。[7]一研究显示当硅胶结构的孔径小于2奈米时，孔径越大，可以吸附的水越多，至于孔径大于2奈米的情况还需进一步研究。[7]而饱和的硅胶在120°C下加热两个小时就可以再生。
日常生活中经常遇到硅胶装在某些纸袋或由半透膜树脂制成的袋子中，用于吸水，控制湿度，防止某些物品变质的食品或物品干燥剂。硅胶袋上一般注明“请勿食用”。它会对呼吸系统、消化系统、皮肤和眼部产生刺激，[8]
变色硅胶[编辑]
将硅酸凝胶浸泡在氯化钴或者氯钴酸铵（(NH4)2CoCl4）溶液中，再经干燥活化就可以得到变色硅胶，可用于指示硅胶吸水的程度。这是因为无水氯化钴（CoCl2）呈蓝色，而六水合氯化钴（CoCl2·6H2O）为红色，不过氯化钴是有毒物质，属于国际癌症研究机构第二类致癌物质，有可能导致癌症[9]。
甲基紫可做为替代，干燥时呈现橘色，吸水后逐渐变成绿色或无色[10]。
三价铁盐和亚铁盐，有时与少量氢氧化钠结合使用，提供了更好的替代方案。特别是，硫酸铁和复盐 ，如硫酸铵铁(III)（铁明矾）、 硫酸铵铁(II) 和硫酸钾铁(III)，在干燥时都会从琥珀色/黄色变为饱和时的无色/白色[11][12]。
参考资料[编辑]
- ^ Silica gel. jtbaker.com. 31 May 2017. （原始内容存档于31 May 2017）.
- ^ Silica gel. chemcas.org. 9 June 2017. （原始内容存档于9 June 2017）.
- ^ Silicon dioxide. echa.europa.eu. 15 March 2018. （原始内容存档于15 March 2018）.
- ^ 中国大百科全书总编委会 (编). 硅胶需要付费订阅. 中国大百科全书. 第三版网络版. 北京: 中国大百科全书出版社.
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ 硅胶. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. （简体中文）
- ^ 7.0 7.1 7.2 简士凯; 陈朝光. 水分子於矽膠孔洞擴散特性分子動力學研究. 台湾能源期刊. 2014, 1 (4): 427~436.
- ^ Fisher Scientific. "Silica Gel Dessicant". 1997-02-09 [2008-01-12]. （原始内容存档于2008-10-07）.
- ^ Classifications - CL Inventory. [5 August 2015]. （原始内容存档于5 January 2016）.
- ^ Methyl Violet Safety Data Sheet (PDF). labchem. [5 February 2018]. （原始内容 (PDF)存档于6 February 2018）.
- ^ WO patent WO2000065339A1,Stephen Moreton & Graham James Earl,“Humidity indicators”,发表于2 November 2000 互联网档案馆的存档，存档日期15 May 2023.
- ^ SORBSIL CHAMELEON Safety Data Sheet (PDF). OkerChemie.
