DE2132222A1 - Verfahren zur Herstellung von Silicagelplaettchen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Silicagelplaettchen

Info

Publication number
DE2132222A1
DE2132222A1 DE19712132222 DE2132222A DE2132222A1 DE 2132222 A1 DE2132222 A1 DE 2132222A1 DE 19712132222 DE19712132222 DE 19712132222 DE 2132222 A DE2132222 A DE 2132222A DE 2132222 A1 DE2132222 A1 DE 2132222A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
silica gel
platelets
ammonia
stabilized
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19712132222
Other languages
English (en)
Inventor
Simpson Edgar Alan
Butcher Howard Joel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
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 WR Grace and Co filed Critical WR Grace and Co
Publication of DE2132222A1 publication Critical patent/DE2132222A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/142—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates
    • C01B33/143—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
    • C01B33/1435—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates using ion exchangers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/152—Preparation of hydrogels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C09C1/0018—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings uncoated and unlayered plate-like particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28—Compounds of silicon
    • C09C1/30—Silicic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

W.R. Grace ft Co. U.S. 52 ?11 . prlo 6_Jull
Hanover Square ■ 8280
New York, N.Y./V.St.A. Hamburg, den 2j5.Juni I97I
Verfahren zur Herstellung von Silioagelplättchen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mikroporenhaltigen Silicagelplättchen, die beispielsweise als Grundstoff für fluoreszierende Pigmente, als Festiger in polymeren Lackfilmen, als verträglicher Füllstoff in Hochglanzfilmen und als Perlmuttersatz eingesetzt werden können.
Im U.S. Patent 2 80I 902 wird die Herstellung von ebenflächigen Aggregationen aus Silicagelspharoiden mit einem Durchmesser zwischen 5 und 100 Millimikron beschrieben. Diese Aggregationen bestehen aus bis 3 Schichten'der Sphäroiden. Die durchschnittliche Ausdehnung der Fläche beträgt mindestens das Zehnfache der Höhe. Die Sphäroide sind negativ geladen und die ebenflächigen Aggregationen werden durch Zusatz eines kationischen Tenside zusammengehalten und erwärmt, um die Aggregatstruktur zu verstärken. Weiterhin wird aktives Silicagel zugesetzt, um die ebenflächigen Aggregatstruktur weiterhin zu festigen. Es sind also eine Reihe von Schritten notwendig, um
109883/1612
Sj
die ebenflächigen Aggregationen der Sphäroide auszubilden
und sie so weit zu verstärken, daß sie praktisch genutzt werden können. Das U.S. Patent 3 328 125 lehrt die Herstellung hexagonaler einzelner Silicagelpartikel, durch Herauslösen des Aluminiumoxyds aus Kaolin. Die Poren der so erhaltenen Partikel haben allerdings große Volumen, Durchmesser und innere Oberflächen und können nicht als Mikroporen bezeichnet werden. Außerdem ist der Silicagelgehalt niediig und der Gehalt an Metalloxyden und Wasser kann bis 4-Ofo und darüber betragen. Das so erhaltene Produkt ist also völlig verschieden von den erfindungsgemäß erhaltenen Silicagelplättehen, die einen Silieiumoxydgehalt von über 95$ nach Trocknung bei 105°C besitzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabezugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von Silicagelplättchen mit Mikroporen zu entwickeln. Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, eine mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäurelösung einzufrieren und die dabei gebildeten Silicagelplättchen aus dem wäßrigen Milieu zu isolieren.
Die Verfahrensschritte des Einfrierens und Abtrennens können ausgeführt werden (a) durch Gefriertrocknen der ammoniumstabilisierten Kieselsäurelösung oder (b) durch Einfrieren der lösung und Wiederauftauen
109883/1612
vor der Abtrennung der Eilicagelpartikel, beispielsweise durch Filtration oder Zentrifugieren.
Die so erhaltenen mikroporenhaltigen Silicagelplättchen haben ein Verhältnis Länge/Breite über 5,1 und zumeist von 5:1 bis 50,; 1. Ein besonderer Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch einfaches Auswaschen die Silicagelplättchen in reiner Form erhalten werden und nicht"mehr mit größeren Mengen an j
Alkali- oder ähnlichen Ionen verunreinigt sind.
In der zuerst erwähnten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäurelösung gefriergetrocknet, d.h. also, daß sie sehr schnell eingefroren und flüchtige Stoffe wie Wasser dann durch Vakuumsublimation entfernt werden. Dieses Verfahren ergibt eine praktisch hundertprozentige Ausbeute an Silicagelplättchen. Im zweiten erwähnten Verfahren wird die mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäure- ' lösung eingefroren, wobei sich die Kieselgelplättchen abscheiden, anschließend wird die Lösung wieder aufgetaut und die Abtrennung der ausgefallenen Kieselgelplättchen erfolgt durch Filtrieren oder z.B. Zentrifugieren. Die Ausbeute beträgt in diesem Verfahren weniger als 100$, meist um 50$ bis 60$, da während des Auftauens sich ein Teil des Kieselgels wieder löst. Allerdings kann dieser Lösungsvorgang durch Einstellung des pH-Wertes der Lösung
109883/1612
auf ungefähr 8 bis 9»5 mit Hilfe von CO2 oder einer Säure vor dem Einfrieren reduziert oxler unterbunden werden, so daß dann keine oder nur eine sehr geringe Wiederauflösung des Silicagels während des Auftauens erfolgt "und die Ausbeute an Silicagelplättchen praktisch · auch 100$ erreicht. Wenn der pH unter 8 eingestellt wird, neigen die in der Lösung vorhandenen Salze zur Adhäsion auf den Oberflächen der Silicagelplättehen und führen dadurch zu einem minderwertigeren Produkt.
Welches der beiden Verfahren, Gefriertrocknung oder Einfrieren mit darauf folgendem Auftauen zumeist nach Einstellung des pH-Wertes, angewendet wird, wird im allgemeinen von wirtschaftlichen Überlegungen abhängen. Das Gefriertrocknungsverfahren verlangt eine spezielle Ausrüstung, aber bei genügend großer Produktion rechtfertigt sich diese Anlage. Bei einer kleineren Produktion bietet das Verfahren der pH-Einstellung mit Gefrieren der Lösung und anschließendem Auftauen eine wirkungsvolle Alternative.
Die Bezeichnung einer mit Ammoniak stabilisierten Kieselsäure oder eines Ammoniumsilicates werden beide benutzt« Die Frage, ob ein Ammoniumanaloges der Natriumoder Kaliumsilicate als Verbindung existent ist oder ob es sich um eine mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäure han-
■' ■ r
delt, ist nicht gelöst. In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäure" benutzt, aber damit wird die Substanz bezeichnet, die einige Fachleute als "Ammoniumsilicat" und andere als das Ammoniumanaloge der Alkalisilicate ansehen,- Diese mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäure kann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden· Eine der Methoden besteht in der direkten Reaktion von Kieselsäure mit einer Ammoniumver- | bindung wie Ammoniumhydroxyd. Allerdings besteht die bevorzugte Herstellungsmethode im Ionenaustausch eines Alkalisilicates mit einem Ionenaustauscher in der Ammoniumform und anschließendem Sammeln der abfließenden mit Ammoniak stabilisierten Kieselsäurelösung. Diese Herstellungsmethode hat den Vorzug, daß die abfließende Lösung bereits sehr rein ist, und dadurch die sonst notwendigen Reinigungsoperationen bei Anwendung anderer Herstellungsmethoden vermieden werden können. Der pH-Wert de.r so erhaltenen lösung liegt im allgemeinen um 10 bis 10,5.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht also im Aufgeben einer wäßrigen AlkalimetasilicatlÖsung wie einer Natrium- oder Kaliummetasilicatlösung auf ein Ionenaustauscherharz in der Ammoniumform, um die mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäurelösung zu erhalten. Natrium- und Kaliummetasilicat sind beide in Wasser löslich, das zusätzlich kleine Mengen der entsprechenden Hydroxyde und Carbonate enthalten kann,
109883/1612
und zwar sowohl in der kristallwasserhaltigen wie auch in der kristallwasserfreien Form. Die meisten Metasilicate wie z.B. Calciummetasilicat und Siliciummetasilicat sind in reinem Wasser löslich, aber nur wenig löslich in anderen lösungsmitteln wie in verdünnter wäßriger Salzsäure. Im allgemeinen können die Lösungen mit einem Lösungsmittel hergestellt werden, in dem die Silicate oder Metasilicate mindestens zum Teil löslich sind und das außerdem mit dem Austauscherha-rz verträglich ist, (d.h. also, daß das Lösungsmittel nicht den Austausch des Ammoniumions des Harzes mit dem Metallkation des Metasilicates verhindern darf). Allerdings werden wäßrige Lösungen aus naheliegenden Gründen der leichten Herstellung und der Kostenersparnis bevorzugt. Die abfließende Lösung wird für die Weiterbehandlung, wenn sie gegen Lackmus neutral bis basisch reagiert, gesammelt.
Als Kationenaustauscher kann ein beliebiges Austauscherharz in der Ammoniumform eingesetzt werden· Im allgemeinen bestehen derartige Harze in der Ammoniumform aus stark sauren Austauscherharzen, die als Ammoniumsalz vorliegen. Beispiele derartiger Harze sind Amberlite IR-120, Amberlite IR-200, Dowex 50, Dowex 5OW, Dowex MPC-I, Anolite C-20, Anolite C-25, Ionac C-270, Dowex CCR-1 und Duolite CS-100. Nach Erschöpfung der Austauschkapazität können derartige Harze durch bekannte Methoden regeneriert werden, also durch Behandeln mit einer Ammoniumsalzlösung wie
109893/1612
Ammoniumchlorid, -bromid, -carbonat, -benzoat, -formlat, -lactat, -jodid, -nitrat, -salicylat, -sulfit oder -thiosulfat. Hach dem Regenerieren wird das Harz mit Wasser gewaschen und ist dann wieder gebrauchsfähig.
Zur Gefriertrocknung der mit Ammoniak stabilisierten Kieselsäurelösung kann ein gebräuchliches Gerät eingesetzt werden, das die abfließende Lösung sehr schnell einfriert und dann das Eis durch Vakuumsublimation entfernt. Dieses Verfahren ergibt ein trockenes Produkt aus Silicagelplättchen in praktisch 100^iger Ausbeute. Im Falle des Einfrierens und Wiederauftauens wird die abfließende Lösung bei -50C (Eis-Salz-Bad)bis -195°C (Flüssigstickstoff) oder bei tieferen Temperaturen eingefroren und dann wieder aufgetaut. Die abgeschiedenen Silicagelplättchen werden dann auf eine übliche Methode wie durch Filtration oder Zentrifugieren aus dem Lösungsmittel abgetrennt, auf Wunsch mit Wasser oder einem anderen passenden Lösungsmittel zur Entfernung der freien \ Salze wie Ammoniumchlorid oder -carbcnat gewaschen und auf übliche Weise getrocknet. Vorzugsweise sollte COg-Aeeton oder Flüssigstickstoff als Kühlmittel eingesetzt werden, denn je schneller das Ausfrieren erfolgt, desto dünner sind die so erhaltenen Plättchen. Wie bereits erwähnt, läßt sich bei diesem Verfahren die Ausbeute durch Einstellung des pH-Wertes der aus der Säule abfließenden Lösung steigern. Die Einstellung des pH-Wertes kann durch
109883/1612
Einleiten von COp ausgeführt werden oder durch Zusatz einer Mineralsäure, vorzugsweise HCl oder auch einer anderen anorganischen Säure wie H^AsO., HAsO2, HpCO,, HClT, HIO^, H5PO4, H4P2O7, H2SeO5, H2SO4, HNO2, HIO5 oder HpSO,. Bevorzugt wird die Einstellung mit COp« Der pH-Wert kann bis ungefähr 2,5 erniedrigt werden, aber aus den bereits genannten Gründen sollte er im allgemeinen nicht unter 8 und vorzugsweise um 9 eingestellt werden. Die aus der Säule abfließende Lösung kann nach Einstellung des pH-Wertes in Abhängigkeit von dem eingestellten pH-Wert und der dazu benutzten Verbindung längere Zeit, von 10 Minuten bis mehrere Wochen, gelagert werden, bevor sie durch Einfrieren und Wiederauftauen weiter verarbeitet wird» Allerdings wird in den zumeist kontinuierlich verlaufenden Verfahren die abfließende Lösung nach Einstellung des pH-Wertes nicht gelagert, sondern sofort eingefroren und wieder aufgetaut werden und diese Arbeitsweise ist zu bevorzugen.
Das nach dem einen oder dem anderen Verfahren erhaltene Produkt besteht nach dem Waschen und Trocknen hauptsächlich aus diskreten, polymeren, mikroporenhaltigen plattchenförmigen Silicagelpartxkeln mit einer Breite von 0,1 bis 5 U-m und einer Länge von 1 bis 10Oy^m, das Verhältnis Länge/Breite beträgt mindestens 5:1 und liegt im allgemeinen zwischen 5:1 bis 50:1.
109883/1612
Die Silicagelplättchen haben die gleiche Struktur wie normales Silicagel und "bestehen hauptsächlich aus extrem feinen Poren mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 70 Ä und einem durchschnittlichen Porenvolumen von 0,9 cm /g. Die Oberfläche derartige Silicagel-
plättchen liegt zwischen 400 und 500 m /g und wird durch Dreipunkt-B.E.T-Methode für Oberflächen bestimmt. Von dieser Größe beziehen sich 98$ auf die innere Porenoberfläche J und der Eest auf die äußere Oberfläche der Partikel. Diese Mikroporen entstehen durch schmale Mizellen, die sich vor der Bildung der Plättchen ausbilden, und durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Silanolgruppen zusammengehalten werden. Beim Erhitzen auf Temperaturen um 5100C werden diese Silanolgruppen und jedes restliche 7/asser abgespalten und dadurch ein Zusammenbruch der Porenstruktur verursacht, so daß die Gesamtoberfläche" in Abhängigkeit von der Temperatur und der Gesamtdauer des Erhitzens auf weniger ι
ρ ^
als 50 m /g reduziert wird.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel I
In eine mit einem 400 ml Tropftrichter versehene 500 ml Chromatographiersäule werden 400 ml Dowex 50-Austauscher eingebracht. (Dowex 50 ist ein synthetisches Ionen-
109883/1612
austauseherharz und wird von der Dow Chemical Co. in. den Handel gebracht). Um das Harz in die Ammoniumsalzf orm zu überführen, werden 48 ml einer 10bigen wäßrigen Ammoniuinchloridlösung durch die Säule geschickt, die dann mit destilliertem Wasser bis zur Chloridfreiheit gewaschen wird· Eine verdünnte Natriummetasilicatlösung aus 80 g einer Ha2SiO.,-Lösung von 40 Be und 320 g Wasser wird dann auf die Säule gegeben und mit 400 ml destilliertem Wasser eluiert. Die abfließende Lösung wird gesammelt, sobald sie gegen Lackmus alkalisch reagiert. Die Analyse der abfließenden gesammelten Lösung ergibt: SiOp 2,5$, Cl 0,04$, Ua2O 0,02$, IiH3 0,5$. Der pH-Wert beträgt 10,2. Die gesamte gesammelte Lösung wird in einen Gefriertrocknungsapparat (Vis Tis Freeze Drier - nur aus Glas) eingebracht und darin 24 Stunden behandelt. Das Endprodukt besteht aus flockigen und trockenen, diskreten, transparenten Silicagelplättchen mit Mikroporen mit einer Gesamtbreite von 1 bis 5 /,tm, einer Gesamtlänge von 10 bis 100 Mm und einem Verhältnis Breite/Länge von mindestens 10:1. Das Porenvolumen beträgt 0,9 cm /g, der durchschnittliche Poren durchmesser 70 K und die Gesamtoberfläche 450 m /g, wovon sich 98$ auf die Poren beziehen.
Beispiel II
Beispiel I wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine gleichstarke Lösung von Kaliummetasilicat anstelle der Natriummetasilicatlösung eingesetzt wird. Dabei werden ähn-
10988 3/1612
liclie Silieagelplättchen erhalten.
Beispiel III
Beispiel I wird wiederholt mit der Ausnahme, daß 1 g Natriumhydroxyd in der Natriummetasilicatlösung vor dem Aufgeben auf die Säule gelöst wird. Auch dabei werden ähnliche Silicagelplättchen erhalten.
Beispiel IV |
Beispiel I wird wiederholt mit der Ausnahme, daß das IonenaustausOherharz in die Ammoniumsalzform durch Behandeln mit einer 1Obigen Ammoniumnitratlösung überführt wird. Auch hierbei wird ein ähnliches Silicagelplättchenprodukt erhalten.
Beispiel V
Das Ionenaustauscherharz des Beispiels I wird ^
durch Behandlung mit einer 10bigen Ammoniumchloridlösung regeneriert und mit Wasser bis zur Chloridfreiheit gewaschen. Das Verfahren des Beispiels I wird mit dem regenerierten Austauscher wiederholt und ergibt ein entsprechendes Produkt.
Beispiel VI . . ·
Beispiel I wird wiederholt mit der Ausnahme, daß 109883/1612
als Ionenaustauscher Amberlite IR-120 (ein synthetisches, sulfoniertes Styrol-Divinylbenzol-Copolymer-Austauscherharz der Firma Röhm & Haas Co.) eingesetzt wird. Auch hierbei wird, ein ähnliches plättchenformiges Silicagel erhalten,
Beispiel TII
Beispiel I wird' wiederholt mit der Ausnahme, daß als Ionenaustauscherharz lonac C-240,(ein synthetisches sulfonierten Styrol-Divinylbenzol-Copolymer-Ionenaustauscherharz der Firma lonac Chemical Co.) eingesetzt wird. Auch hierbei entsteht ein ähnliches Produkt.
Beispiel VIII
Beispiel I wird wiederholt mit einem ähnlichen Resultat mit der Ausnahme, daß als Ionenaustauscherharz Duolit C-25 (ein synthetisches sulfoniertes Styrol-<Divinylbenzol-Copolymer-Ionenaustauscherharz der Firma Diamond Alkali Co.) eingesetzt wird.
Beispiel IX
Beispiel I wird mit einem ähnlichen resultierenden Produkt wiederholt mit der Ausnahme, daß als Ionenaustauscherharz Dowex CCR-1 (ein Phenolharz mit freien Carboxylgruppen der Firma Dow Chemical Co.) eingesetzt wird.
109883/1612
Beispiel X
Beispiel I wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß die abfließende Lösung schnell mit Flüssigstickstoff in einem Dewar - gefäß eingefroren wird. Dann wird der flüssige Stickstoff von der eingefrorenen Lösung entfernt und die gefrorene Lösung wieder aufgetaut. Anschließend wird filtriert, mit kaltem Wasser gewaschen und in einem Heißluftofen getrocknet. 'Die Ausbeute an Silicagelplättchen beträgt ungefähr 60$. Die Plättchen haben eine Brei- i te von 0,5 bis 5nm und ein Verhältnis von Breite/Länge von ungefähr 10:1.
Beispiel XI
Beispiel X wird wiederholt, aber anstelle von Flüssigstickstoff wird ein CQg-Acetonbaä <C-78°C) eingesetzt. Dabei wird ein ähnliches Silicagelplättchenprodukt erhalten.
Beispiel XII
Beispiel X wird wiederholt, aber anstelle des Flüssigstickstoffs wird ein Eis-Salzbad eingesetzt. Hier werden Silicagelplättchen einer größeren Breite aufgrund des langsameren Einfrierens erhalten.
109883/1612
Beispiel XIII
Beispiel X wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß die abfließende lösung durch Einleiten von COp von ihrem Ausgangs-pH-Wert von 10,2 auf 9»0 eingestellt wird, dann in flüssigem Stickstoff eingefroren und bei 0 bis +50G aufgetaut wird. Die so erhaltene Lösung wird dann filtriert und der Filterkuchen mit kaltem Wasser bis zur Carbonatfreiheit gewaschen und in einem Heißluftofen getrocknet. Die dabei entstandenen Partikel haben eine Breite von 0,5 bis 3jum und eine Länge von 5 bis 60/x.me
Beispiel XIV - XXI
Das Verfahren des Beispiels XIII wird wiederholt, aber der pH-Y/ert der abfließenden Lösung wird durch Zusatz von Salzsäure auf verschiedene pH-Werte zwischen 9 und 2,5 eingestellt. Die Beispiele zeigen dann die Änderung in der Qualität der Silxcagelplattchen bei Änderung des pH-Wertes von 9,0 bis 2,5. Die Resultate und Bedingungen wind in Tabelle I aufgeführt:
Tabelle I Beispiel M"r. pH-Wert Endprodukt
XIV 9,0 Plättchen-transparent, gute
Ausbeute
XV 8,5 Plättchen-leichte Oberflächen
trübung
XVI 8,0 Plättchen - stärkere Trübung
XVII 7,5 Plättchen - stärkere Trübung
XVIII 7,0 Kleine Platten - stärkere .
Trübung
XIX 6,5 Kleine Platten - stärkere Trüg,
109883/1612
Beispiel Nr. pH-Y/ert Endprodukt
XX 5,5 Kleine Platten, stärkere
Trübung
XXI 2,5 Kleine Platten - nicht transpa
rent, sehr rauhe Oberfläche
109883/1612

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    1· Verfahren zur Herstellung von plättchenförmigen Silicagelpartikeln mit Mikroporen, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäurelösung eingefroren und die dabei gebildeten plättchenförmigen Silicagelpartikel aus dem wäßrigen Milieu isoliert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung gefriergetrocknet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf -50C bis -1950C, vorzugsweise mit C02-Aceton oder Flüssigstickstoff gekühlt und eingefroren und dann zur Abtrennung der Silicagelpartikel wieder aufgetaut wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3 » dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Lösung vor dem Einfrieren auf pH 8 bis 9»5 eingestellt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4 » dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des pH-Wertes mit
    CO2 oder einer anorganischen Säure in der Lösung erfolgt. ■
    109883/1612
  6. 6. Verfahren nach. Anspruch 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ammoniak stabilisierte Kieselsäurelösung durch Ionenaustausch eines löslichen Silicates, vorzugsweise eines Natrium- oder Kaliumsilicates mit einem in der Ammoniumsalzform vorliegenden Ionenaustauscherharz erfolgt.
    109883/1612
    ORIGINAL INSPECTED
DE19712132222 1970-07-06 1971-06-29 Verfahren zur Herstellung von Silicagelplaettchen Pending DE2132222A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5271170A 1970-07-06 1970-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2132222A1 true DE2132222A1 (de) 1972-01-13

Family

ID=21979412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712132222 Pending DE2132222A1 (de) 1970-07-06 1971-06-29 Verfahren zur Herstellung von Silicagelplaettchen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3681017A (de)
AU (1) AU2535571A (de)
CA (1) CA946128A (de)
DE (1) DE2132222A1 (de)
FR (1) FR2098070A5 (de)
GB (1) GB1348002A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150086462A1 (en) * 2012-04-26 2015-03-26 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg METHOD FOR PRODUCING SiO2 GRANULATE

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4230679A (en) * 1978-12-22 1980-10-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Poly(silicic acid)
SE422045C (sv) * 1979-04-30 1984-12-11 Guy Von Dardel Sett att framstella silikaaerogel i form av ett vesentligen sprickfritt, foretredesvis transparent block samt anvendning av detsamma i solpaneler
US4402927A (en) * 1980-04-22 1983-09-06 Dardel Guy Von Silica aerogel
US4752459A (en) * 1985-04-09 1988-06-21 Perrer Duncan S Preparation of porous bodies
GB8610023D0 (en) * 1986-04-24 1986-05-29 Unilever Plc Silica platelets
US5104632A (en) * 1989-02-23 1992-04-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making thin silica flakes
US4971697A (en) * 1989-02-23 1990-11-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Thin silica flakes and method of making
EP0505583B1 (de) * 1990-10-12 1996-03-20 Fuji-Davison Chemical Ltd. Verfahren zur herstellung eines kieselsäuregels
US5312791A (en) * 1992-08-21 1994-05-17 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. Process for the preparation of ceramic flakes, fibers, and grains from ceramic sols
CN1315725C (zh) * 1999-12-28 2007-05-16 株式会社渡边商行 二氧化硅粒子、合成石英粉、合成石英玻璃的合成方法
WO2004065295A1 (en) * 2003-01-17 2004-08-05 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. A process for the production of porous inorganic materials or a matrix material containing nanoparticles
EP1812344B1 (de) * 2004-09-30 2018-01-24 Cabot Corporation Metall und oxide daraus sowie verfahren zu deren herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150086462A1 (en) * 2012-04-26 2015-03-26 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg METHOD FOR PRODUCING SiO2 GRANULATE
US9902621B2 (en) * 2012-04-26 2018-02-27 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Method for producing SiO2 granulate

Also Published As

Publication number Publication date
CA946128A (en) 1974-04-30
US3681017A (en) 1972-08-01
GB1348002A (en) 1974-03-13
AU2535571A (en) 1972-08-17
FR2098070A5 (de) 1972-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2132222A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Silicagelplaettchen
JP3419787B2 (ja) 中空シリカ粒子の製造方法
DE2813323C2 (de)
DE1076650B (de) Verfahren zur Gewinnung feinzerteilter Kieselsaeure
DE2522486B2 (de) Gefällte Kieselsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
DE2832947B2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zeolith A
DE2853647A1 (de) Verfahren zur herstellung von kieselsaeuregelen sowie deren verwendung
DE2836510A1 (de) Anionenaustauscherharz und verfahren zur gewinnung des magnesiumgehalts von salzloesungen
DE4417617B4 (de) Trocknungsmittel für HFC-32 und HFC-152a
US2605228A (en) Process of redispersing a precipitated silica sol
US2496736A (en) Manufacture of precipitated silica
DE3430931C2 (de) Zahnputzmittel und Verfahren zur Herstellung des darin enthaltenen synthetischen, amorphen, zirkongebundenen Silikats
DE2342713C2 (de) Verfahren zur Herstellung von gefällter amorpher Kieselsäure
DE1134783B (de) Verfahren zur Herstellung von mit Siliciumdioxyd ueberzogenen Bariummetaborat-Pigmenten
DE1068232B (de) Verfahren zur Herstellung von Alumosifficat-Gelien
DE2127649A1 (de) Verfahren zur Herstellung großporiger Silicagelkörper
DE2950086A1 (de) Industrielles verfahren zur halbkontinuierlichen herstellung von zeolith a
DE1642868A1 (de) Verfahren zum Entfernen von festen Teilchen aus Fluessigkeitssystemen
DE3015415C2 (de) Verfahren zur halbkontinuierlichen Herstellung von Zeolith A
DE2754835C2 (de) Wasserunlösliches, amorphes Alkalialuminosilicophosphat
DE1767315A1 (de) Fluorhaltige Kieselsaeuregranulate mit grossem Porenvolumen
US2268971A (en) Process for removing fluorides from water
DE1026735B (de) Verfahren zur Herstellung hochprozentigen Kieselsaeuresols
DE1567507A1 (de) Synthetische Zeolithe vom Faujasit-Typ
DE1014532B (de) Verfahren zur Entfernung der kationischen und/oder anionischen Verunreinigungen aus feinverteilter stabilisierter Kieselsaeure