Способ стабилизации концентрированного гидрозоля диоксида кремния Советский патент 1988 года по МПК C01B33/146 

со ;о

Изобретение относится к способам получения стабильного концентрированного гидрозоля диоксида кремния. Способ осуществляют введением в гидрозоль диоксида кремния стабилизатора - раствора хромовой кислоты или твердого хромового ангидрида в количестве 0,5-1,6 масо% в пересчете на СгО. Способ позволяет упростить процесс и повысить агрегативную устойчивость золя в области низких .значений рН. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СХ) Од

Изобретение относится к способам получения концентрированных гидооэо- лей диоксида кремния и может быть использовано в химической и металпур- гической промьшшеиности

Целью изобретения является упрощение способа за счет сокращения чис ла операций и повьшение агрет ативной устойчивости гидрозоля в области . кислых значений рН.

Пример 1 о Берут по 50 мп де- ионизированиого гидрозоля диоксиду кремния с кбнцентрацией дисперсной фазы 20 и 30 мас,%. Измеряют рН кол- лоидных растворов. Кислотность .конт- ролируют рН-метром - милливольтметром рН - 121, На реовйскозиметрё Гепплера измеряют вязкость сразу после приготовления и через 30, 60, 90, 120 и 360 су.т,(опыты 1 и 2),

Пример2„ Берут по 50 мл гидрозоля диоксида кремния концентрацией 30 и 36 iac.% SiO.pH 9,0, М раствором соляной кислоты доводят значение рН до 2,1, На реовискоэи- метре измеряют вязкость (опыты 3 н 4

П р и м е р 3« Берут деиоиизиро- ванный гидрозоль диоксида кремния концентрахщей дисперсной фазы 40%, К 45 г гидрозоля добавляют 3 г

(5 мас,% в пересчете на СгО) раствора хромовой кислоты. Дистиллирован-, ной водой доводят массу раствора до 50 г. Получают 50 г 36%-яого гидрозоля диоксида кремния, содержащего 0,3% хромовой кислоты (опыт 5),

К 45 г гидрозоля добавляют 5 г 5%-ного раствора хромовой кислоты. Дистиллированной водой доводят мае- су раствора до 50 г« Получают 50 г 36%-ного гидрозоля диоксида кремния, содержащего 0,5% хромовой кислоты (опыт 6)о

К 45 г гидрозоля диоксида кремния добавляют 0,5 г хромового ангидрида и 4,5 г дистиллированной водаг, Раст- йор перемешивают до полного растворения хромового ангидрида. Получают 59 г гидрозоля диоксида кремния, со;: ержащего 1% хромовой кислоты (опыт 7),

Кислотность и вязкость растворов определяют так же, как в примерах 1 и 2,

П р и м е р 4, Берут гидрозоль диоксида i кремния концентрацией 40 мас,% SiO, рН 9,0, К 45 г гидрозоля добавляют 0,8 г хромового ан

,

. г

10

5 - : 20

25 , ,

JQ ;

,

о :

,- 35

50

гидрида и I г дистиллированной воды. Получают 50 г 36%-ного гидрозоля диоксида t кремния, содержащего 1,6% хромовой кислоты (опыт 8),

К 45 г гидрозоля добавляют 5 г 20%-ного раствора хромовой кислоты. Получают 50 г раствора, содержащего 2,0% хромовой кислоты (опыт 9),

Кислотность и вязкость растворов определяют так же, как в примерах 1-3,

Результаты опытов 1-9 по примерам 1-4 приведены в таблице.

За критерий агрегативной устойчивости гидрозоля даоксида кремния вы- бирают измнение вязкости коллоидных систем во времени,

Как видно из. таблицы, деио1шзиро- ванный гидрозоль диоксида кремния с концентрацией дисперсной фазы 20,0% устойчив не менее года. Вязкость золя в течение года меняется незначительно (опыт 5),

Вязкость 30%-ного деионизирован- ного гидрозоля диоксида кремния увеличивается со временем. Через год система теряет агрегативную устойчивость и происхЪдат процесс геле- образования (огвлт 2),

Введение соляной кислоты в золь проводят для сравнения, Получакщий- ся при этом кислый золь нестабилен (опыты 3 и 4), Следовательно, получить устойчивый деионизированный золь с концентрацией дасперсной фазы вьше 20% без стабилизатора не удается,.

Введение в деионизированнь 36%-ный гидрозоль диоксида кремния 0,3% хромовой кислоты несколько увеличивает стабильность cиcтe «, Это отражается на меньшей зависшюсш вязкости от времени (опыт 5), Однако эта концентрация хромовой кислоты не позволяет получить устойчивый гидрозоль,

Гидрозоль диоксида кремния, стабилизированный хромовой кислотой при концентрации ее выще 0,5%, устойчив не менее года (опыты 6-9), Введегше стабилизатора возможно как в виде раствора хромовой кислоты (опыты 6 и 9), так и в виде хромового ангидри да - твердого вещества (опыты 7 и 8),

Положительный зффект предлагаемого способа достигается за счет сокращения операций разбавления, де- ионизации перед введением стабилизатора (согласно известному способу)

и последукицего концентрирования стаг :билизироваинС)го золя, В соответствии с предлагаемым способом введение стабилизатора - хромовой кислоты не тре- бует предварительного разбавления, денонизации. Если в опытах 5-7 используют кислый концентрированный деиоинзированный гидрозоль то в опытах 8 и 9 - щелочной золь. В результа те добавления к щелочному золю хромовой кислопа получают кислый золь, вязкость которого во времени не ме- няется (опыты 8 и 9),

Согласно известному способу полу- чают устойчивые гидрозоли с концентг рацией до 30% и рН дисперсионной среды 4,0-6,0. При рН 4 золь не- устойчив, так как возникает гетеро- коагуляция в системе..

Формул, а изобретения

и повышения агрегативной устойчивости гвдрозоля в области кислых значений рН, в качестве стабили - затора используют раствор хромо - вой кислоты или хромовый ангид т

РИД.

I

2.Способ поп.1,отличаю,щ и и с я тем, что стабилизатор вво- дят в золь в количестве 0,5-1,6 мае.X в пересчете на CrOj.