Pyrogene Kieselsäure und gefällte Kieselsäure: eine eingehende Analyse des Unterschieds zwischen den beiden

Kieselgel ist ein Material, das in der Industrie, Medizin, Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen weit verbreitet ist. Aufgrund seiner vielfältigen physikalischen und chemischen Eigenschaften spielt es in verschiedenen Anwendungen eine wichtige Rolle. Zu den Haupttypen von Kieselgel gehören pyrogenes Kieselgel und gefälltes Kieselgel. In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen diesen beiden Arten von Kieselgel im Detail untersucht, einschließlich ihrer Herstellungsmethoden, physikalischen Eigenschaften, chemischen Eigenschaften und Anwendungsbereiche.

1. Vorbereitungsmethode
Pyrogenes Kieselgel
Pyrogenes Kieselgel wird durch das Gasphasenverfahren (auch Pyrolyse oder chemische Gasphasenabscheidung genannt) hergestellt. Die spezifischen Schritte sind wie folgt:

Rohstoffe: Die Siliziumquelle ist üblicherweise Siliziumtetrachlorid (SiCl4) oder Silan (SiH4).

Prozess: In einer Hochtemperaturumgebung reagiert das Silizium-Quellgas mit Sauerstoff oder Ammoniak, um Siliziumdioxid-Partikel zu erzeugen, die dann abgekühlt und in einem Inertgas gesammelt werden.

Gefälltes Kieselgel
Fällungskieselsäuregel wird nach der Fällungsmethode (auch Nassmethode oder Flüssigphasenmethode genannt) hergestellt. Die spezifischen Schritte sind wie folgt:

Rohstoffe: Die Siliziumquelle ist normalerweise eine Silikatlösung.

Verfahren: Durch Zugabe einer sauren oder alkalischen Lösung reagieren die Silikat-Ionen in der Silikatlösung in einer Fällungsreaktion zu Kieselgel. Der Niederschlag wird filtriert, gewaschen, getrocknet und kalziniert, um das Endprodukt zu erhalten.
2. Physikalische Eigenschaften
Pyrogene Kieselsäure
Spezifische Oberfläche: Pyrogene Kieselsäure hat eine extrem hohe spezifische Oberfläche, normalerweise zwischen 500–1000 m²/g oder sogar mehr.
Porengrößenverteilung: Die Porengrößenverteilung ist eng und konzentriert sich hauptsächlich auf den Mikroporenbereich.
Partikelgröße: Die Partikelgröße ist klein, normalerweise Nanometer.
Partikelform: Sphärische oder nahezu kugelförmige Partikel.
Fällungskieselsäure
Spezifische Oberfläche: Die spezifische Oberfläche von gefällter Kieselsäure ist gering und liegt normalerweise zwischen 100 und 500 m²/g.
Porengrößenverteilung: Die Porengrößenverteilung ist breit und umfasst Mikroporen und Mesoporen.
Partikelgröße: Die Partikelgröße ist groß, normalerweise im Mikrometerbereich.
Partikelform: Unregelmäßige Form.
3. Chemische Eigenschaften
Pyrogene Kieselsäure
Reinheit: Aufgrund der hohen Temperatur und der Inertgasumgebung während des Herstellungsprozesses ist die Reinheit von Quarzstaub hoch und der Gehalt an Verunreinigungen äußerst niedrig.
Chemische Stabilität: Es weist eine ausgezeichnete chemische Stabilität auf und reagiert nicht leicht mit anderen Chemikalien.
Gefälltes Kieselgel
Reinheit: Die Reinheit von gefälltem Kieselgel ist relativ gering und kann während des Herstellungsprozesses eingebrachte Verunreinigungen enthalten.
Chemische Stabilität: Die chemische Stabilität ist gut, aber nicht so gut wie die von pyrogenem Kieselgel.
4. Anwendungsgebiete
Pyrogenes Kieselgel
Katalysatorträger: Aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche und geringen Porengröße wird pyrogenes Kieselgel häufig als Katalysatorträger verwendet.
Adsorbens: Als Hochleistungsadsorbens bei der Gas- und Flüssigkeitsreinigung.
High-End-Materialien: Wird zur Herstellung hochwertiger elektronischer und optischer Materialien verwendet.
Gefälltes Kieselgel
Trockenmittel: Aufgrund seiner guten Hygroskopizität wird gefälltes Kieselgel häufig als Trockenmittel verwendet.
Füllstoff: Wird als Füllstoff in Gummi und Kunststoffen verwendet, um die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern.
Lebensmittelzusatzstoffe: Wird in der Lebensmittelindustrie als Antibackmittel und Rheologiekontrollmittel verwendet.
Abschluss
Hinsichtlich der Herstellungsmethoden, physikalischen Eigenschaften, chemischen Eigenschaften und Anwendungsbereiche gibt es erhebliche Unterschiede zwischen pyrogener Kieselgel und gefällter Kieselgel. Pyrogenes Kieselgel nimmt aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche, hervorragenden Reinheit und chemischen Stabilität eine wichtige Position in High-End-Anwendungen ein, während gefälltes Kieselgel aufgrund seiner Kosteneffizienz und Vielseitigkeit in einem breiten Anwendungsspektrum eine Rolle spielt. Wenn Sie die Unterschiede zwischen diesen beiden Silikonarten verstehen, können Sie das für Ihre Anwendung am besten geeignete Material auswählen, um die spezifischen Anforderungen zu erfüllen.