空分耐水矽膠外觀為白色球形顆粒，具有高微孔結構，耐酸、耐鹼、耐溶劑。
基本介紹
- 中文名：空分耐水矽膠
- 用途：吸附劑、催化劑載體、淨化劑
物化性質,型號分類,主要用途,主要指標,製備原理,注意事項,結構特點,發展簡史,
物化性質
空分耐水矽膠外觀為白色球形顆粒，具有高微孔結構，耐酸（氫氟酸除外）、耐鹼、耐溶劑。熱穩定性好。無毒、無臭。具有較高的耐水性、吸附性。耐壓強度高，使用壽命長，再生破碎率低優於其它乾燥劑。空分耐水矽膠，又名遇水不裂矽膠。常用的普通矽膠具有開放的多孔結構，較大的比表面積，能夠吸附多種物質，是一種良好的乾燥劑、吸附劑和催化劑載體 。但其遇水易炸裂，使得顆粒完整率下降，影響工藝的正常進行。熱穩定性好。無毒、無臭。具有較高的耐水性、吸附性、耐壓強度高，使用壽命長，再生破碎率低等優點。空分耐水矽膠主要用於空分過程中的空氣乾燥，液態空氣、液態氧氣製備過程的乙炔吸附，壓縮空氣和各種工業氣體乾燥，在石油化工、電業、釀造等行業做液體吸附劑及用作催化劑載體，在水處理中用做水質淨化。
型號分類
空分耐水矽膠粒徑分為：1-3mm；2-4mm；2-5mm；4-8mm；6-8mm；8-10mm；8-12mm等。
主要用途
空分耐水矽膠2、細孔空分矽膠（原FNG-1）本品具備粗孔矽膠和細孔矽膠兼容特性。無論在較低相對濕度下或較高濕度下，都是最佳乾燥劑和淨化劑。
3、空分矽膠（FNG-3）本品在飽和濕度下，對水份的吸附容量一般是細孔空分矽膠型矽膠的2倍以上。因此，在套用上，為達到乾燥、淨化的目的時，一般與細孔矽膠、分子篩配合使用。本品有理想而穩定的孔隙結構，被廣泛用於催化劑載體。
主要指標
A型-空分耐水矽膠（FNG-1） | |||||
指標名稱 | 指標 | 備註 | |||
φ2--3 | φ3--5 | φ5--8 | |||
粒度合格率（%）≥ | 95 | 95 | 95 | 重量計 | |
點接觸抗壓碎力（N/顆）≥ | 15 | 45 | 90 | 20粒中平均值 | |
抗壓碎力變異係數≥ | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 20粒中任一粒 | |
吸附量RH100%≥ | 38 | 38 | 38 | 靜態水吸附 | |
磨耗率（%）≤ | 1.5 | 1.2 | 1 | CM-3儀器500轉 | |
堆積密度g/L ≥ | 550-700 | 550-700 | 550-700 | 500ml量筒 | |
遇水完好率（%）≥ | 95 | 95 | 95 | 遇水不裂率 | |
濕解率（%）≤ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | ||
烘乾失重（%）≤ | 3 | 3 | 3 | ||
製備原理
普通矽膠遇水易裂的主要原因在於兩個方面：骨架強度不牢固，孔分布不均勻。矽膠粒子若短時間內吸附大罱水，由於顆粒不同部位的孔分布及孔大小不同，吸水的速率不同就會造成不同部位的膨脹率不同，而矽膠固體顆粒結構無法隨之收縮放大，在應力作用下就會炸裂。為了使製得的空分耐水矽膠具備較好的耐水性，主要從兩個方面著手：增加空分耐水矽膠的骨架強度，降低吸脫附水時表面張力的影響。一方面可通過加入鋁等增強劑來增強顆粒強度，原因在於-[Si—O—Ai]-鍵壁聯結強於單純的Si—O聯結；另一方面，可通過最佳化後處理工序的條件使膠體顆粒強度達到最佳。表面活性劑的處理一方面使得乾燥過程中顆粒碎裂率大大減少，另一方面使得空分耐水矽膠在吸附水時表面張力減小，從而使從內部碎裂矽膠顆粒的應力減小，更好的保護矽膠骨架結構。
注意事項
1、空分耐水矽膠使用前切勿打開包裝，以免吸潮，影響使用效果。
2、空分耐水矽膠適用於深度乾燥，使用條件以壓力大於5公斤/平方厘米為宜。
3、空分耐水矽膠使用一定時間後，吸附性能將逐漸下降，應通過再生，脫除被吸附的水份，以便反覆使用於再生作業的氣體，（具有比干燥作業時更低或相同壓力的乾氣體；具有比干燥作業時更高或相同溫度的乾氣體；升溫後的濕氣體；減壓後的濕氣體）。
結構特點
普通矽膠遇水易碎裂，這一缺點影響了工藝過程的穩定性並限制了它的工業套用。與普通矽膠相比，空分耐水矽膠具有更為堅同的骨架結構，其內部表面在吸脫附水時具有更小的表面張力，這都大大增加了空分耐水矽膠的耐水性。製得的空分耐水矽膠根據其不同的孔大小及表面特性，被套用於不同的領域。
發展簡史
早期的空分耐水矽膠其原料為成品矽膠或碎裂膠，與矽溶膠混合加工後得到。日本自1950年就開始工業化製造矽膠，是一個矽膠生產和消費大國，更是早在上世紀70年代便著手遇水不裂矽膠的研究，起初就是採用此種方法。國內早期對空分耐水矽膠的研究延續了國外的方法，即使用矽膠粉末與矽溶膠反應製得，原料皆為成品矽膠。至上世紀90年代，已經開始自矽酸鈉與硫酸反應直接製取耐水矽膠，較前一種方法節省了一次製備工藝，主要是通過後序工藝條件的控制達到目的，原料方面同於傳統矽膠。隨著研究的不斷深入，鋁作為一種對矽膠骨架結構的增強劑加入到耐水矽膠的合成中，-【si—O—AI】-結構使得顆粒遇水時具有更好的穩定性。而鋁源的選擇對產品各方面性能的影響也值得研究。
