CS200997B1 - Method of preparing spherical particles of silica - Google Patents

Method of preparing spherical particles of silica Download PDF

Info

Publication number
CS200997B1
CS200997B1 CS194879A CS194879A CS200997B1 CS 200997 B1 CS200997 B1 CS 200997B1 CS 194879 A CS194879 A CS 194879A CS 194879 A CS194879 A CS 194879A CS 200997 B1 CS200997 B1 CS 200997B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
water
silicic acid
preparing spherical
followed
acid
Prior art date
Application number
CS194879A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Stanislav Vozka
Pavel Spacek
Miroslav Kubin
Bedrich Porsch
Original Assignee
Stanislav Vozka
Pavel Spacek
Miroslav Kubin
Bedrich Porsch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanislav Vozka, Pavel Spacek, Miroslav Kubin, Bedrich Porsch filed Critical Stanislav Vozka
Priority to CS194879A priority Critical patent/CS200997B1/en
Publication of CS200997B1 publication Critical patent/CS200997B1/en

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Description

Vynález se týká nového způsobu přípravy sférických částic silikagelu s řízenou velikostí a řízenými rozměry pórů, použitelných zvláště pro vysokotlakovou a gelovou permeační ohromatografií.The present invention relates to a novel process for the preparation of spherical silica particles of controlled size and controlled pore size, particularly useful for high pressure and gel permeation chromatography.

Předmětem čs. autorského osvědčení č. 179184 je způsob přípravy přesně sférických částic silikagelu s řízenou velikostí a řízenými rozměry pórů polymerací volné kyseliny křemičité získané okyselením roztoků křemičitanů alkalických kovů v organickém rozpouštědle, např. v hexanu nebo ve směsi hexanu a tetrachlormethanu, při němž se okyselení provádí organickou kyselinou mísitelnou s vodou, s výhodou kyselinou octovou nebo mravenčí, a jako emulgátor se používá vyšší amin, např. oktadecylamin, načež se vzniklý hydrogel ve formě kulovitých částic izoluje, s výhodou odsátím nebo odstředěním. Pro mnohé účely se takto připravený hydrogel částečně vytvrdí v dalším pracovním stupni zahřátím nad 100 °C v prostředí neutrálního organického rozpouštědla, s výhodou amylacetátu nebo dibutylsebakátu, čímž se destilací částečně odstraní vody z hydrogelu. Produkt prvního i druhého pracovního stupně se kromě toho známými způsoby čistí, např. opětovným promýváním vodnými roztoky chlorovodíku nebo kyselého fosforečnanu sodného, dále vodou, acetonem, ethanolem nebo jinými těkavými rozpouštědly. Potom se silikagel vaří s vodou a suší při teplotách až asi do 450 °C. Postup dává výborné výsledky, je však dosti slo200997Subject of MS. No. 179184 is a process for preparing precision spherical silica particles of controlled size and controlled pore size by polymerizing free silicic acid obtained by acidifying solutions of alkali metal silicates in an organic solvent such as hexane or a mixture of hexane and carbon tetrachloride to acidify the organic a water-miscible acid, preferably acetic or formic acid, and a higher amine such as octadecylamine is used as an emulsifier, whereupon the resulting spherical hydrogel is isolated, preferably by suction or centrifugation. For many purposes, the hydrogel thus prepared is partially cured in a further process by heating above 100 ° C in a neutral organic solvent, preferably amyl acetate or dibutyl sebacate, thereby partially distilling water from the hydrogel. In addition, the product of the first and second process steps is purified by known methods, for example by rinsing with aqueous solutions of hydrogen chloride or sodium phosphate, water, acetone, ethanol or other volatile solvents. Then the silica gel is boiled with water and dried at temperatures up to about 450 ° C. The procedure gives excellent results, but it is quite slo200997

200 997 žitý, zejména nutností dvojího čištění a použití dvou různých druhů organických kapalin, které se musí odděleně rekuperovat.200 997, in particular the need for double cleaning and the use of two different types of organic liquids, which must be separately recovered.

Podle vynálezu se dosavadní dvoustupňový postup provádí jednostupňově v jednotném prostředí mono-, di- nebo tri-alkyl- benzenů nebo jejich směsí, čímž se podstatně zjednoduší a zlevní. Odpadá dřívější čištění silikagelu mezi oběma pracovními stupni, právě tak jako použití druhé organické kapaliny a její rekuperace. Kromě toho se dosáhne i značná úspora času. Sama příprava sférických částic silikagelu a polymerace je shodná s nahoře uvedeným postupem.According to the invention, the present two-step process is carried out in a single-stage process in a uniform medium of mono-, di- or tri-alkyl-benzenes or mixtures thereof, thereby substantially simplifying and cheaper. No earlier purification of silica gel between the two process steps, as well as the use of a second organic liquid and its recovery, is eliminated. In addition, considerable time savings are achieved. The preparation of the spherical silica gel particles and the polymerization itself is the same as above.

Předmětem vynálezu je tedy způsob přípravy sférických částic silikagelu s řízenou velikostí a řízenými rozměry pórů polymerací suspenze volné kapalné kyseliny křemičité získané okyselením roztoků křemičitanů alkalických kovů organickou kyselinou mísitelnou s vodou, jako je kyselina octové nebo mravenčí v organickém rozpouštědle za použití vyš šího alifatického aminu jako emulgátoru s následujícím vytvrzením teplem za částečného neoo újilného odstranění voay, »^_..ačený tím, že se suspenze kyseliny křemičité polymeruje v prostředí mono-, di- nebo trialkylbenzenů nebo jejich směsí při teplotách nad je jich bodem tuhnutí a v témže prostředí bez oddělování a čištění silikagelu se provede vytvrzení zahříváním za oddestilování vody v podobě azeotropické směsi, načež teprve následuje izolace a obvyklé čištění.Accordingly, the present invention provides a process for preparing spherical silica particles of controlled size and controlled pore size by polymerizing a suspension of free liquid silicic acid obtained by acidifying alkali metal silicate solutions with a water-miscible organic acid such as acetic or formic acid in an organic solvent using a higher aliphatic amine such as of an emulsifier followed by heat curing with partial unacceptable removal of water, characterized in that the silicic acid suspension is polymerized in mono-, di- or trialkylbenzenes or mixtures thereof at temperatures above their freezing point and in the same environment without separating and purifying the silica gel by heating by distilling off the water as an azeotropic mixture, followed by isolation and conventional purification.

Jako suspenzní prostředí se hodí např. toluen, xyleny, trimethylbenzeny, ethylbenzen, diethylbenzeny, isopropylbenzen, n-propylbenzen, butylbenzeny nebo amylbenzeny. Všechny tyto aromatické uhlovodíky mají teplotu varu nad 100 °C, jejich azeotropické směsi s vodou mají teplotu vazní přiměřeně nižší.Examples of suitable suspending media are toluene, xylenes, trimethylbenzenes, ethylbenzene, diethylbenzenes, isopropylbenzene, n-propylbenzene, butylbenzenes or amylbenzenes. All these aromatic hydrocarbons have a boiling point above 100 ° C, and their azeotropic mixtures with water have a binder temperature reasonably lower.

Přiklad 1Example 1

100 ml vodního skla bylo smícháno se 300 ml vody. Směs byla vlita do 40 ml ledové kyseliny octové. Ve 400 ml xylenu bylo v litrové kulaté skleněné baňce rozpuštěno 1,3 g oktadecylaminu a do tohoto roztoku byla za míchání vlita kyselina křemičitá /otáčky míchadla 700 ot/min/. Směs byla zahřívána 30 minut na teplotu 80 °C. Míchadlo bylo nahrazeno chladičem a teplota byla zvýšena. Azeotropní směs voda - xylen destilovala při teplotš 92 °C. Během destilace bylo do baňky postupně přidáno 750 ml xylenu. Celkově bylo oddestilováno 900 ml xylenu a 350 ml vody.100 ml water glass was mixed with 300 ml water. The mixture was poured into 40 mL of glacial acetic acid. 1.3 g of octadecylamine was dissolved in a 400 ml xylene in a 1 liter round glass flask and silic acid was poured into the solution with stirring (stirrer speed 700 rpm). The mixture was heated at 80 ° C for 30 minutes. The stirrer was replaced with a condenser and the temperature was raised. The water-xylene azeotrope distilled at a temperature of 92 ° C. During the distillation, 750 ml of xylene was gradually added to the flask. A total of 900 ml of xylene and 350 ml of water were distilled off.

Po vychladnutí byl ze silikagelu odstraněn zbylý xylen, silikagel byl suspendován v 300 ml acetonu a po 60 minutách byla suspense odsáta na vakuové odsávačce. Gel byl suspendován ve zředěné HC1 /20:1 voda - 36 % HC1/ a dvě hodiny zahříván k varu. Po izolování odsátím a promytí acetonem byl suspendován ve vodě a 1'hodinu zahříván k varu. Odsátí, promytí acetonem a var ve vodě bylo opakováno třikrát. Pak byl gel sušen 12 hodin při pokojové teplotě, 1 hodinu v sušárně na 120 °C a žíhán v peci 24 hodin při 450 °C. Produktem byly kulovité částice silikagelu /5aud až 40/um/ o měrném povrchu 542 m2/g.After cooling, the remaining xylene was removed from the silica gel, the silica gel was suspended in 300 ml of acetone, and after 60 minutes the suspension was aspirated on a vacuum aspirator. The gel was suspended in dilute HCl (20: 1 water - 36% HCl) and heated to boiling for two hours. After isolation by suction and washing with acetone, it was suspended in water and heated to boiling for 1 hour. Suction, washing with acetone and boiling in water were repeated three times. The gel was then dried for 12 hours at room temperature, 1 hour in an oven at 120 ° C and annealed in an oven at 450 ° C for 24 hours. The product was spherical silica particles (5 [mu] m to 40 [mu] m) with a specific surface area of 542 m < 2 > / g.

200 997200 997

Příklad 2Example 2

300 ml vodního skla /hustota 36 až 38 Bé/ bylo zředěno 900 ml destilované vody. Do 3 1 reaktoru opatřeného míchadlem bylo předloženo 1200 ml toluenu, ve kterém bylo rozpuštěno 3,5 g oktadecylaminu. Zředěné vodní sklo bylo za míchání přidáno do 120 ml ledové kyseliny octové. Takto připravený roztok kyseliny křemičité byl za míchání /1000 ot/min/ vlit do reaktoru s toluenem. Reaktor byl zahříván na teplotu 75 °C po dobu 30 minut.300 ml of water glass (density 36-38 Be) was diluted with 900 ml of distilled water. A 3 L reactor equipped with a stirrer was charged with 1200 mL of toluene in which 3.5 g of octadecylamine was dissolved. The diluted water glass was added to 120 mL of glacial acetic acid with stirring. The silicic acid solution thus prepared was poured into the toluene reactor under stirring (1000 rpm). The reactor was heated to 75 ° C for 30 minutes.

Poté byl na reaktor nasazen destilační nástavec a dále zvyšována teplota za současného míchání /100 ot/min/. Z reakční směsi destiloval azeotrop toluen - voda /bod varu 85 °C/ Celkem bylo vydestilováno 930 ml vody. Během destilace byl čo reaktoru přidáván toluen. Destilace byla ukončena v okamžiku, kdy počal destilovat čistý toluen. Vysušený gel byl izolován odsátím a čištěn běžným postupem /praní acetonem, HC1, destilovanou vodou/ a sušen při 120 °C. Po vysušení byl zahříván po 24 hodin v peci na 450 °C. Finálním pro2 duktem byly sférické částice silikagelu velikosti 2 až 20 pa s měrným povrchem 960 m /g.A distillation head was then placed on the reactor and the temperature was further increased with stirring (100 rpm). The toluene-water azeotrope distilled from the reaction mixture (boiling point 85 ° C). A total of 930 ml of water were distilled off. Toluene was added to the reactor during distillation. Distillation was complete when pure toluene began to distill. The dried gel was isolated by aspiration and purified by a conventional procedure (washing with acetone, HCl, distilled water) and dried at 120 ° C. After drying, it was heated in an oven at 450 ° C for 24 hours. The final product was spherical silica particles of 2 to 20 Pa in size with a specific surface area of 960 m / g.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob přípravy sférických částic silikagelu s řízenou velikostí a řízenými rozměry póru polymerací suspenze volné kapalné kyseliny křemičité, získané okyselením roztoků křemičitanů alkalických kovů organickou kyselinou mísitelnou s vodou, jako je kyselina octová nebo mravenčí v organickém rozpouštědle za použití vyššího alifatického aminu jako emulgátorů s následujícím vytvrzením teplem za částečného nebo úplného odstranění vody, vyznačený tím, že se suspenze kyseliny křemičité polymeruje v prostředí mono-, di- nebo trialkylbenzenů nebo jejich směsí při teplotách nad jejich bodem tuhnutí a v témže prostředí bez oddělování a čištění silikagelu se provede vytvrzení zahříváním za oddestilování vody v podobě azeotropické směsi, načež teprve následuje izolace a obvyklé čištění.Process for preparing spherical silica particles of controlled size and controlled pore size by polymerizing a slurry of free liquid silicic acid obtained by acidifying alkali metal silicate solutions with a water-miscible organic acid such as acetic or formic acid in an organic solvent using a higher aliphatic amine emulsifier followed by curing by heat with partial or total removal of water, characterized in that the silicic acid suspension is polymerized in mono-, di- or trialkylbenzenes or mixtures thereof at temperatures above their freezing point and in the same environment without separation and purification of silica gel by hardening by distillation water in the form of an azeotropic mixture, followed by isolation and usual purification.
CS194879A 1979-03-23 1979-03-23 Method of preparing spherical particles of silica CS200997B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS194879A CS200997B1 (en) 1979-03-23 1979-03-23 Method of preparing spherical particles of silica

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS194879A CS200997B1 (en) 1979-03-23 1979-03-23 Method of preparing spherical particles of silica

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200997B1 true CS200997B1 (en) 1980-10-31

Family

ID=5355144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS194879A CS200997B1 (en) 1979-03-23 1979-03-23 Method of preparing spherical particles of silica

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS200997B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4034139A (en) Grafted mineral carriers for fixing enzymes
Weetall et al. [4] Porous glass for affinity chromatography applications
US4104363A (en) Method for preparation of perfectly spherical particles of silicagel with controlled size and controlled pore dimensions
US2340111A (en) Process for removing cations from liquid media
US2805958A (en) Preparation of hydrophobic silicas
KR102149940B1 (en) Dispersion, method for coating objects with this dispersion, and use of the dispersion
CN108671859B (en) Method for preparing Janus particles based on lysozyme nano-film
CS208879B1 (en) Preparation method of silicic acid xerogel with high volumen of pores
CS200997B1 (en) Method of preparing spherical particles of silica
US4647644A (en) Phenylenesulfonate group-containing organopolysiloxanes, method for their preparation and use thereof
CN106832084A (en) A kind of carboxyl-functional high cross-linking monodisperse polymer micro-sphere and preparation method thereof
CA1099441A (en) Polysiloxane packed gas chromatographic columns
JPH0745537B2 (en) Acarbose purification polymer
US3839062A (en) Preparation of siliceous material particularly for strengthening polymers
US3941657A (en) Purification of d-aminoacid oxidase
Bodalo et al. Immobilization of β-galactosidase by physical adsorption on chromosorb-W
US2475582A (en) Agglomerating crystalline solids
US4053435A (en) Catalysts for the polymerization of ethylene
US2909572A (en) Dehydration of organic liquids
EP0231093A2 (en) An organopolysiloxane gel and an immobilized enzyme supported thereon
Barker et al. The use of graft copolymers for the immobilisation of enzymes. Part VI—The immobilisation of bovine serum albumin and enzymes onto wool-co-acrylic acid copolymers prepared by photochemical grafting
EP3277626B1 (en) Treating sulfuric acid
CN119899693B (en) Technological method for removing petroleum acid by electric field coupling continuous solid phase extraction
EP0240323B1 (en) Catalyst components for alpha olephine-polymerizing catalysts and procedure for manufacturing same
SU1511259A1 (en) Method of producing sorbent for extracting non-ionogenous surfactants and derivatives of aromatic compounds