pyrogene Kieselsäure und gefällte Kieselsäure: eine detaillierte Analyse der Unterschiede zwischen den beiden

Kieselgel ist ein in Industrie, Medizin, Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen weit verbreitetes Material. Seine vielfältigen physikalischen und chemischen Eigenschaften machen es zu einem wichtigen Bestandteil zahlreicher Anwendungen. Zu den Haupttypen von Kieselgel zählen pyrogenes und gefälltes Kieselgel. Dieser Artikel untersucht detailliert die Unterschiede zwischen diesen beiden Kieselgeltypen, einschließlich ihrer Herstellungsverfahren, physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie ihrer Anwendungsgebiete.

1. Zubereitungsmethode
pyrogene Kieselgel
Pyrogenes Kieselgel wird mittels Gasphasenverfahren (auch bekannt als Pyrolyse oder chemische Gasphasenabscheidung) hergestellt. Die einzelnen Schritte sind wie folgt:

Rohstoffe: Als Siliziumquelle dient üblicherweise Siliziumtetrachlorid (SiCl4) oder Silan (SiH4).

Verfahren: Unter Hochtemperaturbedingungen reagiert das Silizium-Quellgas mit Sauerstoff oder Ammoniak zu Siliziumdioxidpartikeln, die anschließend abgekühlt und in einem Inertgas aufgefangen werden.

ausgefälltes Kieselgel
Gefälltes Kieselgel wird durch das Fällungsverfahren (auch bekannt als Nassverfahren oder Flüssigphasenverfahren) hergestellt. Die einzelnen Schritte sind wie folgt:

Rohstoffe: Als Siliziumquelle dient üblicherweise eine Silikatlösung.

Verfahren: Durch Zugabe einer Säure oder Lauge fällt die Silikat-Ionen-Lösung aus und bildet Kieselgel. Der Niederschlag wird abfiltriert, gewaschen, getrocknet und kalziniert, um das Endprodukt zu erhalten.
2. Physikalische Eigenschaften
pyrogene Kieselsäure
Spezifische Oberfläche: Pyrogene Kieselsäure besitzt eine extrem hohe spezifische Oberfläche, die üblicherweise zwischen 500 und 1000 m²/g oder sogar darüber liegt.
Porengrößenverteilung: Die Porengrößenverteilung ist eng, der Schwerpunkt liegt im Mikroporenbereich.
Partikelgröße: Die Partikelgröße ist klein, üblicherweise im Nanometerbereich.
Partikelform: Kugelförmige oder nahezu kugelförmige Partikel.
ausgefälltes Siliciumdioxid
Spezifische Oberfläche: Die spezifische Oberfläche von gefälltem Siliciumdioxid ist gering und liegt üblicherweise zwischen 100 und 500 m²/g.
Porengrößenverteilung: Die Porengrößenverteilung ist breit und umfasst Mikroporen und Mesoporen.
Partikelgröße: Die Partikelgröße ist groß, üblicherweise im Mikrometerbereich.
Partikelform: Unregelmäßige Form.
3. Chemische Eigenschaften
pyrogene Kieselsäure
Reinheit: Aufgrund der hohen Temperatur und der Schutzgasatmosphäre während des Herstellungsprozesses ist die Reinheit der pyrogenen Kieselsäure hoch und der Anteil an Verunreinigungen extrem niedrig.
Chemische Stabilität: Es besitzt eine ausgezeichnete chemische Stabilität und reagiert nicht leicht mit anderen Chemikalien.
ausgefälltes Kieselgel
Reinheit: Die Reinheit von gefälltem Kieselgel ist relativ gering und es können Verunreinigungen enthalten sein, die während des Herstellungsprozesses eingebracht wurden.
Chemische Stabilität: Die chemische Stabilität ist gut, aber nicht so gut wie die von pyrogenem Kieselgel.
4. Anwendungsgebiete
pyrogene Kieselgel
Katalysatorträger: Aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche und geringen Porengröße wird pyrogene Kieselgel häufig als Katalysatorträger eingesetzt.
Adsorptionsmittel: Als Hochleistungsadsorptionsmittel bei der Gas- und Flüssigkeitsreinigung.
Hochwertige Materialien: Werden zur Herstellung hochwertiger elektronischer und optischer Materialien verwendet.
ausgefälltes 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: Werden in der Lebensmittelindustrie als Trennmittel und Rheologiekontrollmittel eingesetzt.
Abschluss
Zwischen pyrogenem und gefälltem Kieselgel bestehen signifikante Unterschiede hinsichtlich Herstellungsverfahren, physikalischer und chemischer Eigenschaften sowie Anwendungsgebieten. Pyrogenes Kieselgel spielt aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche, exzellenten Reinheit und chemischen Stabilität eine wichtige Rolle in anspruchsvollen Anwendungen, während gefälltes Kieselgel aufgrund seiner Kosteneffizienz und Vielseitigkeit in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt wird. Das Verständnis der Unterschiede zwischen diesen beiden Silikonarten hilft Ihnen, das am besten geeignete Material für Ihre Anwendung und Ihre spezifischen Anforderungen auszuwählen.