Как рассчитать удельную площадь поверхности фумированного диоксида кремния
Какова удельная площадь поверхности фумированного кремнезема?
Удельная площадь поверхности фумированного диоксида кремния – это показатель общей площади поверхности, приходящейся на единицу массы материала. Она выражается в единицах квадратных метров на грамм (м²/г) и представляет собой площадь внешней и внутренней поверхности частиц.
Удельная поверхность фумированного диоксида кремния влияет на его эффективность в этих областях применения. Например, увеличение площади поверхности может привести к усилению армирующего эффекта в полимерах или к лучшей адсорбции в хроматографии. Поэтому измерение и контроль удельной поверхности важны для контроля качества и разработки продукции в этих отраслях.
Как измеряется удельная площадь поверхности фумированного кремнезема?
Процесс
- Поместите 30 миллиграммов HIFULL HL-200 (гидрофильный фумированный диоксид кремния) в пробирку с образцом.
- Поместите образцы в анализатор площади поверхности, введите вес
- Нажмите кнопку “Адсорбция” для запуска.
- Анализатор площади поверхности рассчитает адсорбционную емкость монослоя по методу БЭТ и вычислит удельную площадь поверхности
- Результаты трех образцов: 203,896 м² на грамм, 206,602 м²/г и 204,326 м²/г. Все они близки к 200 м²/г.
Q: Что такое удельная площадь поверхности BET?
Удельная площадь поверхности по методу БЭТ – это показатель площади поверхности материала на единицу массы, определяемый по методу Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ). Обычно он указывается в единицах квадратных метров на грамм (м²/г).
Низкое значение удельной поверхности по методу БЭТ указывает на то, что материал имеет относительно небольшую площадь поверхности на единицу массы, а значит, в нем меньше участков, доступных для химических реакций и физических взаимодействий. Это может повлиять на характеристики материала в различных областях применения, например, в катализаторах, где высокая площадь поверхности желательна для увеличения количества активных участков для каталитических реакций.
В общем случае высокая удельная поверхность по БЭТ часто ассоциируется с повышенной реакционной или адсорбционной способностью, в то время как низкая удельная поверхность по БЭТ может свидетельствовать о снижении реакционной или адсорбционной способности. Однако значимость значения удельной поверхности зависит от области применения и конкретного оцениваемого материала.
Факторы, влияющие на удельную площадь поверхности (фумированный кремнезем)
Фумированный кремнезем получают путем пиролиза тетрахлорида кремния в пламени водорода и воздуха (Подробнее: Разница между фумированным и осажденным кремнеземом). Факторы, влияющие на удельную поверхность (УП) фумированного кремнезема, включают:
- Размер частиц: SSA фумированного кремнезема увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Диаметр частиц фумированного кремнезема обычно находится в диапазоне 5-50 нм.
- Агломерация: Агломерация частиц фумированного кремнезема может привести к снижению SSA. Для увеличения SSA агломераты могут быть разрушены механическими средствами, например, измельчением или размолом.
- Площадь поверхности материала-предшественника: На SSA фумированного диоксида кремния влияет площадь поверхности материала-предшественника. Большая площадь поверхности материала-предшественника приводит к увеличению SSA фумированного кремнезема.
- Температура: Температура при синтезе фумированного кремнезема может влиять на его SSA. Более высокая температура может привести к увеличению размера частиц и снижению SSA.
- Время пребывания: Время пребывания материала-предшественника в пламени также может влиять на SSA фумированного кремнезема. Более длительное время пребывания может привести к увеличению размера частиц и снижению SSA.
- Скорость потока газа: Скорость потока газа в процессе синтеза фумированного кремнезема может влиять на его SSA. Более высокая скорость потока газа может привести к уменьшению размера частиц и повышению SSA.
- pH: pH материала-предшественника может влиять на SSA фумированного диоксида кремния. Более низкие значения pH могут приводить к увеличению размеров частиц и снижению SSA.
В целом на удельную поверхность фумированного диоксида кремния влияет целый ряд факторов, влияющих на размер, форму и свойства поверхности частиц.
Как используется фумированный диоксид кремния в зависимости от его удельной поверхности?
ССА фумированного кремнезема влияет на такие его свойства, как реакционная способность, реологическое поведение и адсорбционная способность. Приведем несколько примеров использования фумированного диоксида кремния в зависимости от его SSA:
Контроль реологии: Фумированный диоксид кремния широко используется в качестве модификатора реологии в различных областях применения, таких как покрытия, клеи и герметики. SSA фумированного кремнезема влияет на его способность регулировать вязкость и текучесть материала. Как правило, фумированный диоксид кремния с высоким SSA используется для более густых и вязких составов, а фумированный диоксид кремния с низким SSA – для более тонких и текучих составов.
Армирование в эластомерах: Кремнезем используется в качестве армирующего наполнителя в эластомерах, таких как силиконовый каучук. Высокий показатель SSA фумированного кремнезема обеспечивает прочное взаимодействие наполнителя с полимером, что позволяет улучшить механические свойства, такие как прочность на разрыв и растяжение.
Поддержка катализаторов: Фумированный кремнезем используется в качестве материала для поддержки катализаторов благодаря своей высокой площади поверхности, обеспечивающей большое количество активных участков для каталитических реакций. Для этих целей обычно используется фумированный кремнезем с высоким содержанием SSA, что позволяет максимально увеличить количество активных участков.
Адсорбент: Оксид кремния используется в качестве адсорбента в различных областях, таких как хроматография и газоразделение. ССА фумированного кремнезема влияет на его адсорбционную способность, при этом фумированный кремнезем с более высокой ССА обладает большей адсорбционной способностью.
Косметика: Фумированный диоксид кремния используется в косметике в качестве загустителя и модификатора вязкости. ССА фумированного кремнезема влияет на его способность регулировать вязкость и текстуру косметического продукта, при этом фумированный кремнезем с более высоким ССА используется для более густых составов.
SSA фумированного кремнезема играет важную роль в определении его эффективности в различных областях применения (Подробнее: Другие области применения фумированного кремнезема). Понимание взаимосвязи между SSA и желаемыми свойствами конечного продукта необходимо для выбора наиболее подходящей марки фумированного кремнезема для конкретного применения.
Почему измерение удельной поверхности важно для фумированного кремнезема?
Измерение удельной поверхности (УП) фумированного кремнезема важно по нескольким причинам:
- Контроль качества: SSA фумированного диоксида кремния является важным параметром контроля качества, поскольку тесно связана с такими его свойствами, как реакционная способность, адсорбционная способность и реологические свойства. Измерение SSA гарантирует, что фумированный диоксид кремния соответствует требуемым характеристикам для конкретного применения.
- Оптимизация процесса: На SSA фумированного кремнезема влияют такие переменные процесса синтеза, как температура, время пребывания и скорость потока газа. Измерение SSA может помочь оптимизировать процесс синтеза для достижения требуемого SSA для конкретного применения.
- Прогнозирование эффективности: Показатель SSA фумированного диоксида кремния может быть использован для прогнозирования его эффективности в различных областях применения. Например, ожидается, что фумированный кремнезем с высоким SSA будет обладать более высокой адсорбционной способностью и реакционной способностью, в то время как фумированный кремнезем с низким SSA может быть предпочтительнее по своим реологическим свойствам.
- Сравнение различных продуктов на основе фумированного кремнезема: Измерение SSA позволяет напрямую сравнивать площадь поверхности различных продуктов на основе фумированного кремнезема. Это особенно важно для тех областей применения, где высокая площадь поверхности имеет решающее значение, например, в катализаторах или адсорбентах.
Часто используемый гидрофильный фумированный диоксид кремния SSA и спецификация
| HIFULL Гидрофильный фумированный диоксид кремния | Единица | HL-150 | HL-200 | HL-300 | HL-380 | HL-150W | HL-200W |
| Удельная площадь поверхности (BET) | m2/g | 150±15 | 200±20 | 300±25 | 380±30 | 150±10 | 200±15 |
| Значение pH в 4%-ной дисперсии | 3.9～4.5 | 3.9～4.5 | 3.7～4.5 | 3.7～4.5 | 3.9～4.5 | 3.9～4.5 | |
| Потери при сушке*2 часа при 105℃ | % | ≤1.5 | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.5 | ＜1 | ＜1.5 |
| Потери при воспламенении*2 часа при 1000℃ | % | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.5 | ≤2.5 | ＜2.0 | ＜2.0 |
| Плотность утрамбовки | g/dm³ | 30～60 | 30～60 | 30～60 | 30～60 | 30～60 | 30～60 |
| Содержание Sio2* На основе воспламенившегося материала | % | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 |
| Остатки на ситах (45 мкм) | mg/kg | ≤250 | ≤250 | ≤250 | ≤250 | ≤300 | ＜300 |
*Регистрации: Продукция HIFULL из фумированного диоксида кремния получила регистрацию REACH и предварительную регистрацию K-REACH и KKKDIK
HIFULL производит более 10 марок гидрофильного и гидрофобного фумированного диоксида кремния для вашего особого выбора. Для получения TDS, MSDS или тестирования образцов, а также для получения ценового предложения, пожалуйста, ознакомьтесь с листом данных или отправьте нам сообщение.
