JPH0764542B2 - Method for producing silica gel for liquid chromatography - Google Patents

Method for producing silica gel for liquid chromatography

Info

Publication number
JPH0764542B2
JPH0764542B2 JP61116205A JP11620586A JPH0764542B2 JP H0764542 B2 JPH0764542 B2 JP H0764542B2 JP 61116205 A JP61116205 A JP 61116205A JP 11620586 A JP11620586 A JP 11620586A JP H0764542 B2 JPH0764542 B2 JP H0764542B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silica gel
concentration
spray
liquid chromatography
gel
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61116205A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62275014A (en
Inventor
英司 塩田
和明 山本
正明 佐々木
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.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP61116205A priority Critical patent/JPH0764542B2/en
Publication of JPS62275014A publication Critical patent/JPS62275014A/en
Publication of JPH0764542B2 publication Critical patent/JPH0764542B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体クロマトグラフィー用シリカゲルの製造
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing silica gel for liquid chromatography.

シリカゲルは、架橋デキストラン,ポリアクリルアミド
等のポリマー系充填剤に比して機械的強度が高く、また
pH,イオン強度,溶離液組成等の変化による膨潤・収縮
がほとんど無いことから、液体クロマトグラフィー用充
填剤として広く使用されている。
Silica gel has higher mechanical strength than polymer-based fillers such as cross-linked dextran and polyacrylamide.
It is widely used as a packing material for liquid chromatography because it hardly swells or shrinks due to changes in pH, ionic strength, eluent composition, etc.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、シリカゲルについては、球状シリカゲルと破砕状
シリカゲルとが知られている。球状シリカゲルは破砕状
シリカゲルに比して、その性能及び使用特性の点で優れ
ている。
Conventionally, as silica gel, spherical silica gel and crushed silica gel are known. Spherical silica gel is superior to crushed silica gel in its performance and use characteristics.

また、球状シリカゲルの内でも液体クロマトグラフィー
用充填剤として使用する場合、その表面積,平均細孔
径,細孔容積等の物性を厳密にコントロールすることが
要求される。
Further, when used as a packing material for liquid chromatography among spherical silica gel, it is required to strictly control physical properties such as surface area, average pore diameter, pore volume and the like.

即ち、表面積300〜500m2/g,平均細孔径80〜120Å,細孔
容積0.8〜1.2ml/gの物性を有した球状シリカゲルが望ま
れている。
That is, spherical silica gel having a surface area of 300 to 500 m 2 / g, an average pore diameter of 80 to 120 Å and a pore volume of 0.8 to 1.2 ml / g is desired.

更に、液体クロマトグラフィー用充填剤の分離能を大き
くするためには、粒子径を小さくすることが必要であ
り、近年より迅速で高精度な分離を実現する為、平均粒
子径が1〜20μの微小球状シリカゲルが要望されてい
る。
Furthermore, in order to increase the separability of the packing material for liquid chromatography, it is necessary to reduce the particle size, and in order to realize more rapid and highly accurate separation in recent years, the average particle size is 1 to 20 μm. Microspherical silica gel is desired.

しかしながら、この様なシリカゲルは製造が容易でなく
高価であった。
However, such silica gel is not easy to manufacture and expensive.

従来微小球状のシリカゲルを得る方法としては以下の方
法が知られている。
The following methods are conventionally known as methods for obtaining fine spherical silica gel.

(1) 特開昭60−71515号公報には水ガラスゾルを第
1の界面活性剤を含有する有機溶媒中で乳化させ、次い
で第2の界面活性剤を添加してゲル化させる方法が記載
されている。
(1) JP-A-60-71515 describes a method of emulsifying a water glass sol in an organic solvent containing a first surfactant and then adding a second surfactant to gelate the same. ing.

この方法では、乳化に使用した有機溶媒とシリカゲルを
分離する為、蒸留工程を必要とし経済的に不利である。
In this method, since the organic solvent used for emulsification is separated from silica gel, a distillation step is required, which is economically disadvantageous.

また得られたゲルは、その実施例より平均粒子径11.3μ
の微小球状粒子であるが、その他の物性は明記されてお
らず、液体クロマトグラフィー用充填剤としての有用性
は不明である。
The obtained gel has an average particle size of 11.3μ from that example.
However, other physical properties are not specified, and its utility as a packing material for liquid chromatography is unknown.

(2) 特開昭54−9588号公報にはコロイド状シリカを
水に対して混和性を有する重合可能な有機材料をバイン
ダーとして用いて0.5〜50μの微小球状粒子を形成させ
る方法が記載されている。
(2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-9588 describes a method of forming fine spherical particles of 0.5 to 50 μm by using a polymerizable organic material having miscibility with water as a binder. There is.

この方法で得られるものはシリカゾル粒子と有機材料の
混合物であり、シリカゲルを得るには500℃以上でしか
も4時間以上の焼結工程によりポリマー化した有機材料
を除去しなければならない。また、得られるゲルの物性
は原料のコロイド状シリカの種類で決まってしまい、所
望とするゲル物性へのコントロールが困難である。
What is obtained by this method is a mixture of silica sol particles and an organic material, and in order to obtain silica gel, it is necessary to remove the polymerized organic material by a sintering process at 500 ° C. or higher and for 4 hours or longer. Further, the physical properties of the obtained gel are determined by the kind of the colloidal silica as the raw material, and it is difficult to control the desired gel physical properties.

(3) 上述の如き有機溶媒あるいは有機材料を使用す
ることなく球状ゲルを得る方法としては噴霧乾燥法が知
られている。
(3) A spray drying method is known as a method for obtaining a spherical gel without using the above-mentioned organic solvent or organic material.

特開昭53−65293号公報にはシリカゾルを噴霧乾燥する
方法が提案されている。しかしながら本発明者等がこの
方法を実施したところ、生成物は球状ではあるが中空あ
るいは大きな窪みを有するシリカゲルに成り易い事が判
った。
JP-A-53-65293 proposes a method of spray drying silica sol. However, when the present inventors carried out this method, it was found that the product was likely to be silica gel having a spherical shape but a hollow or a large depression.

この様な中空あるいは大きな窪みを有するシリカゲル
は、液体クロマトグラフィー用充填剤として使用する場
合、その強度が充分でなく破損したり、分離試料の広が
りの原因に成り易く好ましくない。
When silica gel having such hollows or large dents is used as a packing material for liquid chromatography, its strength is not sufficient, and it is likely to break or spread the separated sample, which is not preferable.

特公昭43−7012号公報には硅酸ナトリウム溶液をガス状
炭酸ガスでゲル化させ熱成した後、更に硫酸で処理した
後噴霧乾燥することにより、300〜1000m2/gの表面積で
0.5〜1.25cc/gの孔体積のシリカゲルを得る方法が記載
されている。
Japanese Examined Patent Publication (Kokoku) No. 43-7012 discloses that a sodium silicate solution is gelled with gaseous carbon dioxide, thermally formed, further treated with sulfuric acid, and then spray-dried to give a surface area of 300 to 1000 m 2 / g.
A method for obtaining silica gel with a pore volume of 0.5 to 1.25 cc / g is described.

この方法ではガス状炭酸ガスを使用することから、反応
の制御が容易でなく、得られるシリカゲルの物性をコン
トロールすることが困難である。
In this method, since gaseous carbon dioxide is used, it is difficult to control the reaction and it is difficult to control the physical properties of the resulting silica gel.

特公昭47−3446号公報にはアルカリ金属珪酸塩水溶液と
鉱酸とを反応させてpH9.6〜10.9のシリカヒドロゾルを
作り、ゲル化させ更に鉱酸と反応させ酸性シリカゲルス
ラリーとし噴霧乾燥により10〜80μの微小球状ゲルを得
る方法が記載されている。
JP-B-47-3446 discloses that an aqueous solution of an alkali metal silicate and a mineral acid are reacted to form a silica hydrosol having a pH of 9.6 to 10.9, which is gelled and further reacted with a mineral acid to form an acidic silica gel slurry by spray drying. A method for obtaining microspheres of 10-80μ is described.

この方法において、その実施例によれば、740m2/gない
し965m2/gという非常に大きな表面積のシリカゲルが得
られている。この様に高い表面積のシリカゲルは一般に
50Å以下のミクロポアを有することが多い。液体をクロ
マトグラフィー用充填剤への使用を目的とした場合、こ
の様なミクロポアは試料成分の分離にあまり有効でない
ばかりかシリカゲルの強度を低下させる原因になる。
In this way, according to the example, silica gels with very large surface areas of 740 m 2 / g to 965 m 2 / g are obtained. Such high surface area silica gels are generally
They often have micropores of 50Å or less. When the liquid is intended for use as a packing material for chromatography, such micropores are not very effective for separating sample components, and also cause a decrease in the strength of silica gel.

更に特公昭47−35676号公報には珪酸ナトリウムと硫酸
を23〜50℃で混合してpH9.8〜10.4の混合溶液を調製
し、そこでヒドロゲルスラリーを形成し、熟成後pHを3
以下に低下させ、熟成後pH8〜10.2に上昇させ、熟成し
噴霧乾燥する方法が記載されている。
Further, in Japanese Examined Patent Publication (Kokoku) No. 47-35676, sodium silicate and sulfuric acid are mixed at 23 to 50 ° C. to prepare a mixed solution having a pH of 9.8 to 10.4, in which a hydrogel slurry is formed and the pH after aging is set to 3
A method is described below in which the pH is lowered to below, the pH is raised to 8 to 10.2 after aging, and the aging and spray drying are performed.

この方法で得られるシリカゲルは、その実施例によれば
194〜560m2/gの表面積で0.9〜1.15ml/gの細孔容積を有
しているが、平均細孔径については明記されていない。
また、上述した様に熟成工程が多く操作が煩雑である。
The silica gel obtained in this way is according to the examples
It has a pore volume of 0.9-1.15 ml / g with a surface area of 194-560 m 2 / g, but the average pore size is not specified.
Further, as described above, there are many aging steps and the operation is complicated.

特公昭43−7012号公報,47−3446号公報,47−35676号公
報いずれの方法もゲル生成工程をアルカリ側で実施する
ことを必須要件としているが、本発明者等が同様にアル
カリ側でゲル生成させたスラリーを使用したところ、原
因は不明であるが、しばしば非常に脆いゲルが得られ、
又表面に凹凸の多いものあるいは球状以外の異形粒子の
混在するものが得られやすい事が解った。この様なシリ
カゲルは通常の乾燥剤としては問題はないが、液体クロ
マトグラフィー用充填剤としての使用を考えた場合、充
填効率の低下をきたし好ましくない。
JP-B-43-7012, 47-3446, 47-35676 In any method, it is an essential requirement to carry out the gel-forming step on the alkaline side, but the present inventors likewise on the alkaline side. Using a gel-formed slurry, the cause is unknown, but often very brittle gel,
It was also found that it is easy to obtain particles having many irregularities on the surface or particles having irregularly shaped particles other than spherical particles. Such silica gel does not pose a problem as a usual desiccant, but when it is considered to be used as a packing material for liquid chromatography, packing efficiency is lowered, which is not preferable.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

本発明の目的は上記従来技術に比して、より簡単な方法
で安価に、表面が滑らかで、異形粒子の混在することの
ない液体クロマトグラフィー用充填剤として高性能な微
小球状シリカゲルの製造法を提供することにある。
The object of the present invention is a simpler and cheaper method than the above-mentioned prior art, a method for producing fine spherical silica gel having a smooth surface and high performance as a packing material for liquid chromatography which does not contain irregular particles. To provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の要旨は、アルカリ金属珪酸塩水溶液を鉱酸の水
溶液と反応させて得られるシリカヒドロゲルスラリーを
噴霧乾燥することに依りシリカゲルを得る方法において a. アルカリ金属珪酸塩の水溶液を鉱酸の水溶液と反応
させてpH3.0〜4.0でSiO2濃度6.5〜11.5wt%の活性なケ
イ酸を生成させ b. 該ケイ酸を撹拌下でゲル化させ c. アンモニア水溶液と反応させた後、過,水洗し d. 得られたヒドロゲルを湿式粉砕し e. 二流体ノズル方式により噴霧乾燥する ことを特徴とする液体クロマトグラフィー用シリカゲル
の製造法にあり、以下その詳細について説明する。
The gist of the present invention is a method for obtaining silica gel by spray-drying a silica hydrogel slurry obtained by reacting an aqueous solution of an alkali metal silicate with an aqueous solution of a mineral acid. A. To produce active silicic acid having a SiO 2 concentration of 6.5 to 11.5 wt% at pH 3.0 to 4.0 b. Gelling the silicic acid under stirring c. Reacting with an aqueous ammonia solution, Washing with water d. Wet-grinding the obtained hydrogel e. Spray-drying with a two-fluid nozzle method, which is a method for producing silica gel for liquid chromatography, which will be described in detail below.

本発明において使用するアルカリ金属珪酸塩としては珪
酸ナトリウム,珪酸カリウム等が挙げられるが、珪酸ナ
トリウムが一般的である。鉱酸としては硫酸,塩酸,硝
酸等が使用できる。
Examples of the alkali metal silicate used in the present invention include sodium silicate and potassium silicate, and sodium silicate is generally used. As the mineral acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or the like can be used.

活性なケイ酸を生成させる方法としては、いかなる方法
でも良いが、撹拌下にある鉱酸にアルカリ金属珪酸塩に
滴下する方法が好ましい。
Any method may be used as a method of generating active silicic acid, but a method of dropping an alkali metal silicate into a mineral acid under stirring is preferable.

この時最終pHが3.0〜4.0でSiO2濃度が6.5〜11.5wt%に
なる様に、アルカリ金属珪酸塩及び鉱酸の各濃度及び混
合割合を調整することが必要である。
At this time, it is necessary to adjust each concentration and mixing ratio of the alkali metal silicate and the mineral acid so that the final pH is 3.0 to 4.0 and the SiO 2 concentration is 6.5 to 11.5 wt%.

pHの値はゲル化時間に大きく影響し、pH3.0未満ではゲ
ル化に長時間を要し実際的ではなく、pHが4.0を超える
とゲル化が急速に進行し、ケイ酸を安定的に調製するこ
とが困難になる。
The pH value has a great influence on the gelation time, and if the pH value is less than 3.0, it takes a long time for the gelation to be impractical.If the pH value exceeds 4.0, the gelation proceeds rapidly to stabilize the silicic acid. Difficult to prepare.

生成ケイ酸のSiO2濃度は、最終的に得られるシリカゲル
の平均細孔径に重大な影響を及ぼす。即ち、SiO2濃度が
6.5wt%未満では得られるシリカゲルの平均細孔径は80
Å未満となり、SiO2濃度が11.5wt%を超えると得られる
シリカゲルの平均細孔径は120Åを超え、また、強度の
低いゲルとなる。
The SiO 2 concentration of the produced silicic acid has a significant effect on the average pore size of the finally obtained silica gel. That is, the SiO 2 concentration is
If it is less than 6.5 wt%, the average pore size of silica gel obtained is 80.
When it is less than Å and the SiO 2 concentration exceeds 11.5 wt%, the average pore diameter of the obtained silica gel exceeds 120 Å and the gel has low strength.

活性ケイ酸生成温度は5〜60℃の範囲で実施できるが、
特に30〜50℃が好ましく、実際的である。生成温度が5
℃未満ではゲル化に長時間を要し、逆に60℃を超えると
ゲル化が急速に進行し、活性ケイ酸を安定的に生成させ
ることが困難になる。この様にして得られた活性なケイ
酸の水溶液を撹拌下でゲル化させ、シリカヒドロゲルの
スラリーを生成させる。
The active silicic acid production temperature can be carried out in the range of 5 to 60 ° C,
Particularly, 30 to 50 ° C is preferable and practical. Generation temperature is 5
When the temperature is lower than ℃, it takes a long time to gel, and when the temperature exceeds 60 ℃, the gelation proceeds rapidly, and it becomes difficult to stably generate active silicic acid. The aqueous solution of active silicic acid thus obtained is gelled under stirring to form a silica hydrogel slurry.

ゲル化の温度は特に限定されないが、低温ではゲル化を
完了させるのに長時間を要し、逆に高温ではゲル化が急
速に進んで均一な撹拌が困難となるので20〜50℃が適当
である。また一般にゲル化温度の低い方がゲル化速度が
遅く撹拌も容易であるので例えば20℃でゲル化を開始さ
せ、スラリー状にした後80℃に昇温してゲル化を完了さ
せるといった方法も可能である。
The temperature of gelation is not particularly limited, but at low temperature it takes a long time to complete gelation, and at high temperature, gelation progresses rapidly and uniform stirring becomes difficult, so 20-50 ° C is suitable. Is. In general, the lower the gelation temperature is, the slower the gelation speed is and the easier the stirring is. Therefore, for example, the method of starting the gelation at 20 ° C., making it into a slurry state, and then raising the temperature to 80 ° C. to complete the gelation is also possible. It is possible.

撹拌手段は、活性ケイ酸がゲル化する際に生成するヒド
ロゲルを破砕してヒドロゲルのスラリーを生成すること
が可能であればいかなるものでも良く通常のパドル型撹
拌翼でも実施可能であるが、必要に応じて高速撹拌装置
あるいはニーダー等も使用できる。
The stirring means may be any as long as it can crush the hydrogel generated when the activated silicic acid is gelated to generate a slurry of the hydrogel, and an ordinary paddle type stirring blade can be used, but it is necessary. A high-speed stirrer, a kneader or the like can be used depending on the requirements.

生成したシリカヒドロゲルスラリーにアンモニア水溶液
を添加して反応させる。この時スラリーの濃度は特に限
定されないが、高濃度では粘度が高く撹拌が困難となり
低濃度では経済的に不利となることからSiO2濃度として
5〜10wt%が適当である。
An aqueous ammonia solution is added to the produced silica hydrogel slurry to cause a reaction. At this time, the concentration of the slurry is not particularly limited, but a high concentration has a high viscosity and stirring is difficult, and a low concentration is economically disadvantageous. Therefore, a SiO 2 concentration of 5 to 10 wt% is suitable.

そのアンモニア処理をした液のpHが大きいほど最終生成
シリカゲルの平均細孔径は大きくなり、また表面積は小
さくなる。たとえば、このpHを8.0〜9.0にすることによ
り、それらをそれぞれ80〜120Åおよび300〜500m2/gに
調節することができる。
The larger the pH of the ammonia-treated liquid, the larger the average pore size of the final silica gel and the smaller the surface area. For example, by adjusting this pH to 8.0 to 9.0, they can be adjusted to 80 to 120Å and 300 to 500 m 2 / g, respectively.

反応温度は特に限定されないが、低温では反応終了まで
に長時間を要するので、60〜90℃が適当である。
The reaction temperature is not particularly limited, but 60 to 90 ° C. is appropriate because a low temperature requires a long time to complete the reaction.

反応終了後、過,水洗し、副生したアルカリ金属塩を
除去する。この副生物を除去することなく噴霧乾燥する
と、得られるシリカゲル中に該塩の結晶する析出する
為、ポアが不均一になりやすい。
After completion of the reaction, the product is washed with water and excess water to remove by-produced alkali metal salts. If spray drying is performed without removing this by-product, pores are likely to be non-uniform because the salt crystallizes and precipitates in the obtained silica gel.

得られた過ケーキを水に分散した後湿式粉砕する。The obtained overcake is dispersed in water and then wet-milled.

この粉砕処理は、最終生成シリカゲルの粒子表面状態及
び形状に大きな影響を及ぼす。即ち、表面が滑らかで、
異形粒子の混在することのないシリカゲルを得る為に粉
砕処理は必須である。粉砕方法としては、湿式であれば
いかなる方法でも良く、例えば、ボールミル,振動ミ
ル,撹拌ボールミル,ロッドミル,摩擦円板ミル,石臼
式コロイドミル等が使用できる。
This grinding process has a great influence on the particle surface state and shape of the final silica gel. That is, the surface is smooth,
The pulverization treatment is indispensable in order to obtain silica gel in which irregular shaped particles are not mixed. Any pulverizing method may be used as long as it is a wet method, and for example, a ball mill, a vibration mill, a stirring ball mill, a rod mill, a friction disk mill, a stone mill colloid mill, or the like can be used.

こうして得られた粉砕シリカヒドロゲルスラリーを二流
体方式により噴霧乾燥することによって微小球状シリカ
ゲルを得ることができる。
By spray-drying the pulverized silica hydrogel slurry thus obtained by a two-fluid system, fine spherical silica gel can be obtained.

従来噴霧方式としては、加圧ノズル方式,回転ディスク
方式,二流体方式が知られているが、動力消費の面から
加圧ノズル方式,回転ディスク方式が広く採用されてい
る。
As a conventional spraying method, a pressure nozzle method, a rotary disk method, and a two-fluid method are known, but a pressure nozzle method and a rotary disk method are widely adopted in terms of power consumption.

前述した特開昭53−65293号公報,特公昭43−7012号公
報,47−3446号公報,47−35676号公報においては、噴霧
方法について特に規定は無く、特開昭53−65293号公報
の実施例に回転ディスク方式による噴霧乾燥方法が記載
されているだけである。
In the above-mentioned JP-A-53-65293, JP-B-43-7012, 47-3446, 47-35676, there is no particular limitation on the spraying method, and there is no provision in JP-A-53-65293. The examples only describe a spray-drying method by means of a rotating disc method.

本発明者等が噴霧乾燥によりシリカ微小粒子を得る為種
々の検討を行った所、得られる粒子の形状,物性及び粒
度は噴霧する液又はスラリーの性状及び噴霧方法の組み
合せにより大きく変動し、所望の形状,物性及び粒度の
シリカ微小粒子を得ることは容易ではなかった。例えば
既述した様に中空あるいは大きな窪みを有するシリカゲ
ルや、非常に脆いゲルあるいは表面に凹凸の多いものや
球状以外の粒子の混在するものポアサイズが小さく表面
積の大きいもの、ポアサイズが大きく強度の低いものが
しばしば得られた。
The inventors of the present invention have conducted various studies to obtain silica fine particles by spray drying, and the shape, physical properties and particle size of the obtained particles greatly vary depending on the combination of the properties of the liquid or slurry to be sprayed and the spraying method. It was not easy to obtain silica fine particles with the same shape, physical properties and particle size. For example, as mentioned above, silica gel with hollow or large dents, very brittle gel or those with many irregularities on the surface or mixed particles other than spheres Small pore size, large surface area, large pore size and low strength Was often obtained.

従って表面積が300〜500m2/g,平均細孔径80〜120Å,細
孔容積0.8〜1.2ml/gの物性を有した平均粒径1〜20μの
微小球状シリカゲルを得る為には、特定の性状のスラリ
ーを特定の噴霧方法により噴霧乾燥することが必要であ
る。
Therefore, in order to obtain fine spherical silica gel with an average particle size of 1 to 20μ having surface area of 300 to 500m 2 / g, average pore diameter of 80 to 120Å, and pore volume of 0.8 to 1.2ml / g, It is necessary to spray-dry the above slurry by a specific spraying method.

即ち前述の如くアルカリ金属珪酸塩水溶液を鉱酸の水溶
液と反応させてpH3.0〜4.0でSiO2濃度6.5〜11.5wt%の
活性なケイ酸を生成させ、該ケイ酸を撹拌下でゲル化さ
せ、アンモニア水溶液と反応させた後過水洗し、得ら
れたヒドロゲルを湿式粉砕することにより生成したシリ
カヒドロゲルスラリーを二流体方式により噴霧乾燥する
に依り上記の目的を達成することができる。
That is, as described above, an aqueous solution of an alkali metal silicate is reacted with an aqueous solution of a mineral acid to generate active silicic acid having a SiO 2 concentration of 6.5 to 11.5 wt% at pH 3.0 to 4.0, and the silicic acid is gelled under stirring. The above object can be achieved by spray drying the silica hydrogel slurry produced by wet pulverizing the obtained hydrogel after reacting with the aqueous ammonia solution and then washing with water.

本発明方法における二流体方式を加圧ノズル方式及び回
転ディスク方式による噴霧方法にかえた場合、粒度分布
が3〜100μで平均粒径が30μ以上となり、1〜20μの
微小粒子を効率良く得ることが容易ではなかった。
When the two-fluid method in the method of the present invention is changed to a spraying method using a pressure nozzle method and a rotating disk method, the particle size distribution is 3 to 100 µ, the average particle diameter is 30 µ or more, and fine particles of 1 to 20 µ are efficiently obtained. Was not easy.

二流体方式により噴霧乾燥する際の条件としては特に限
定されないが、噴霧圧を4kg/cm2以上にすることが好ま
しい。噴霧圧を4kg/cm2未満で噴霧すると、平均粒径が
大きくなり、1〜20μの微小粒子の収率が低下すること
がある。
The conditions for spray-drying by the two-fluid method are not particularly limited, but the spray pressure is preferably 4 kg / cm 2 or more. If the spray pressure is less than 4 kg / cm 2 , the average particle size may increase, and the yield of fine particles of 1 to 20 μ may decrease.

乾燥用の熱風温度は100〜300℃程度で差し支えない。The hot air temperature for drying may be 100 to 300 ° C.

以上の方法に依り、表面が滑らかで、異形粒子の混在す
ることのない液体クロマトグラフィー用充填剤として高
性能な微小球状シリカゲルを得ることが出来る。
According to the method described above, it is possible to obtain high-performance fine spherical silica gel as a packing material for liquid chromatography, which has a smooth surface and does not contain irregularly shaped particles.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかな様に本発明によれば、有機溶媒
あるいは有機材料を使用することなく、しかも煩雑な操
作を要せず簡単な方法で安価に表面が滑らかで異形粒子
の混在することのない液体クロマトグラフィー用充填剤
として高性能な微小球状シリカゲルを得ることが出来
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, without using an organic solvent or an organic material, the surface is smooth and the irregular-shaped particles can be mixed at a low cost by a simple method without requiring a complicated operation. High performance micro spherical silica gel can be obtained as a packing material for liquid chromatography.

次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。Next, the present invention will be described more specifically by way of examples.

実施例1 濃度15wt%の硫酸水溶液500gを50℃恒温槽に設置した反
応槽に供給した。パドル型撹拌翼で硫酸水溶液を撹拌し
ながら、SiO2濃度12wt%の珪酸ナトリウム水溶液約1260
gを添加し、pH3.5でSiO2濃度8.6wt%の活性なケイ酸を
調製した。約10分後該ケイ酸水溶液は増粘しゲル化を開
始した。この時撹拌を続行して、ヒドロゲルを破砕しな
がらゲル化を完了させ、シリカとロゲルスラリーを得
た。
Example 1 500 g of a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 15 wt% was supplied to a reaction tank installed in a 50 ° C. constant temperature tank. While stirring the sulfuric acid aqueous solution with a paddle type stirring blade, a sodium silicate aqueous solution with a SiO 2 concentration of 12 wt% is approximately 1260
g was added to prepare active silicic acid having a SiO 2 concentration of 8.6 wt% at pH 3.5. After about 10 minutes, the aqueous silicic acid solution thickened and gelation started. At this time, stirring was continued to complete gelation while crushing the hydrogel to obtain silica and a rogel slurry.

シリカヒヒドロゲルスラリーに純水及び濃度約8wt%の
アンモニア水溶液を加え、SiO2濃度約6wt%pH8.0に調整
した後、80℃で2時間反応させた。
Pure water and an aqueous ammonia solution having a concentration of about 8 wt% were added to the silica hydrohydrogel slurry to adjust the SiO 2 concentration to about 6 wt% and pH 8.0, and then reacted at 80 ° C. for 2 hours.

反応終了後、過水洗した後、水に分散させダイノーミ
ル(ウィリー・A・バッコーフェン社製)により湿式粉
砕し、次いで入口熱風温度200℃,出口熱風温度100℃で
噴霧圧5kg/cm2にセットした二流体方式のスプレードラ
イヤーにより噴霧乾燥した。
After completion of the reaction, the product was washed with excess water, dispersed in water, wet-milled with a Dyno-Mill (Willie A. Bakofen), and then the inlet hot air temperature was 200 ° C, the outlet hot air temperature was 100 ° C, and the spray pressure was set to 5 kg / cm 2 . It was spray-dried with a two-fluid spray dryer.

得られたシリカゲルは、20μ以下の球状で、表面は滑ら
かであり、異形粒子の混在はほとんどなかった。
The obtained silica gel was spherical with a size of 20 μm or less, the surface was smooth, and irregular particles were hardly mixed.

また、物性については、第1表に示す様に液体クロマト
グラフィー用充填剤として好適なものであった。
Regarding the physical properties, as shown in Table 1, it was suitable as a packing material for liquid chromatography.

実施例2 濃度15wt%の硫酸水溶液100gを20℃恒温槽に設置した反
応槽に供給した。ハドル型撹拌翼で硫酸水溶液を撹拌し
ながらSiO2濃度12wt%の珪酸ナトリウム約285gを添加し
pH4.0でSiO2濃度8.9wt%の活性なケイ酸を調製した。約
50分後、該ケイ酸水溶液はゲル化を開始した。
Example 2 100 g of a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 15 wt% was supplied to a reaction tank installed in a 20 ° C. constant temperature tank. About 285 g of sodium silicate having a SiO 2 concentration of 12 wt% was added while stirring the sulfuric acid aqueous solution with a huddle type stirring blade.
An active silicic acid having a SiO 2 concentration of 8.9 wt% was prepared at pH 4.0. about
After 50 minutes, the silicic acid aqueous solution started to gel.

撹拌によりヒドロゲルを破砕しながらゲル化させ、更に
80℃に昇温してゲル化を完了させた。
The hydrogel is crushed by stirring and gelled.
The temperature was raised to 80 ° C. to complete gelation.

得られたシリカヒドロゲルスラリーに純水及び濃度約8w
t%のアンモニア水溶液を加え、SiO2濃度約6wt%,pH8.0
に調整した後、77℃で一夜反応させた。反応終了後、
過水洗し、ボールミルにより湿式粉砕し、次いで入口熱
風温度200℃、出口熱風温度100℃で、噴霧圧7kg/cm2
セットした二流体方式のスプレードライヤーにより噴霧
乾燥した。
Pure water and a concentration of about 8w in the resulting silica hydrogel slurry
Add t% aqueous ammonia solution, SiO 2 concentration approx. 6 wt%, pH 8.0
Then, the mixture was reacted at 77 ° C overnight. After the reaction,
It was washed with excess water, wet-milled with a ball mill, and then spray-dried with a two-fluid spray dryer set at an inlet hot air temperature of 200 ° C. and an outlet hot air temperature of 100 ° C. and a spray pressure of 7 kg / cm 2 .

得られたシリカゲルは、20μ以下の微小球で表面は滑ら
かであり、異形粒子の混在はほとんど無かった。
The obtained silica gel was 20 μm or less in size and had a smooth surface, and almost no irregular particles were mixed.

また、物性については、第1表に示す様に液体クロマト
グラフィー用充填剤として好適なものであった。
Regarding the physical properties, as shown in Table 1, it was suitable as a packing material for liquid chromatography.

比較例1 濃度15wt%の硫酸水溶液200gにSiO2濃度20wt%の珪酸ナ
トリウム水溶液341gを添加して、pH4.0でSiO2濃度12.6w
t%の活性ケイ酸を得た以外は、実施例2と同じ条件で
実施した。
Comparative Example 1 To 200 g of a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 15 wt%, 341 g of a sodium silicate aqueous solution having a SiO 2 concentration of 20 wt% was added, and the SiO 2 concentration was 12.6 w at pH 4.0.
It carried out on the same conditions as Example 2 except having obtained t% activated silicic acid.

得られたシリカゲルは球状で表面は滑らかで、異形粒子
の混在は無かったが、第1表に示す様に平均粒子径,ポ
アサイズが大きく、また細孔容積も大きく比較的弱いも
のであった。
The silica gel obtained had a spherical shape and a smooth surface, and there was no mixture of irregularly shaped particles, but as shown in Table 1, the average particle diameter and pore size were large, and the pore volume was large and relatively weak.

比較例2 実施例2と同様にして、ただしSiO2濃度7.5wt%の珪酸
ナトリウム水溶液446gを添加して、pH4.0でSiO2濃度6.1
wt%の活性なケイ酸を調製して実施した。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 2, except that 446 g of an aqueous sodium silicate solution having a SiO 2 concentration of 7.5 wt% was added, and the SiO 2 concentration was 6.1 at a pH of 4.0.
A wt% active silicic acid was prepared and carried out.

得られたシリカゲルは、20μ以下の微小球で表面は滑ら
かで、異形粒子の混在は無かったが、第1表に示す様に
ポアサイズが小さく細孔容積の小さいものであった。
The obtained silica gel was fine spheres of 20 μm or less, the surface was smooth, and irregular particles were not mixed, but the pore size was small and the pore volume was small as shown in Table 1.

比較例3 実施例2と同様にして、ただしアンモニアを添加せず、
pH6で80℃一夜処理して実施した。
Comparative Example 3 As in Example 2, but without adding ammonia,
The treatment was carried out at pH 6 overnight at 80 ° C.

得られたシリカゲルは、20μ以下の微小球で表面は滑ら
かであり、異形粒子の混在はほとんど無かったが、第1
表に示す様にポアサイズの小さいものであった。
The obtained silica gel was 20 μm or less in microspheres and had a smooth surface, and almost no irregular particles were mixed.
As shown in the table, the pore size was small.

比較例4 実施例1と同様にして、ただし湿式粉砕せずに実施し
た。
Comparative Example 4 It was carried out in the same manner as in Example 1, but without wet grinding.

得られたシリカゲルは球状であるが、表面に凹凸があ
り、しかも異形粒子の混在するものであった。
Although the obtained silica gel was spherical, it had irregularities on the surface and had irregular-shaped particles mixed therein.

比較例5 実施例1と同様にして、ただし回転ディスク方式のスプ
レードライヤーにより噴霧乾燥して実施した。
Comparative Example 5 The procedure of Example 1 was repeated, except that spray drying was performed using a rotary disk type spray dryer.

得られたシリカゲルは、球状で表面は滑らかであり、異
形粒子の混在は無かったが、平均粒子径が40μで20μ以
下の微小粒子の少ないものであった。
The silica gel obtained had a spherical shape and a smooth surface, and there was no mixture of irregularly shaped particles, but the average particle size was 40μ and the number of fine particles of 20μ or less was small.

比較例6 実施例1と同様にして、ただし加圧ノズル方式のスプレ
ードライヤーにより噴霧乾燥して実施した。
Comparative Example 6 The procedure of Example 1 was repeated, except that spray drying was performed using a pressure nozzle spray dryer.

得られたシリカゲルは球状で表面は滑らかであり、異形
粒子の混在は無かったが、平均粒子径が80μで、20μ以
下の微小粒子はほとんど無かった。
The silica gel obtained had a spherical shape and a smooth surface, and there was no mixture of irregularly shaped particles, but the average particle size was 80μ, and there were almost no fine particles below 20μ.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルカリ金属珪酸塩の水溶液を鉱酸の水溶
液と反応させて得られるシリカヒドロゲルスラリーを噴
霧乾燥することに依りシリカゲルを得る方法において a. アルカリ金属珪酸塩の水溶液を鉱酸の水溶液と反応
させてpH3.0〜4.0でSiO2濃度6.5〜11.5wt%の活性なケ
イ酸を生成させ b. 該ケイ酸を撹拌下でゲル化させ c. アンモニア水溶液と反応させた後、過水洗し d. 得られたヒドロゲルを湿式粉砕し e. 二流体ノズル方式により噴霧乾燥する ことを特徴とする液体クロマトグラフィー用シリカゲル
の製造方法。
1. A method for obtaining silica gel by spray-drying a silica hydrogel slurry obtained by reacting an aqueous solution of an alkali metal silicate with an aqueous solution of a mineral acid. A. To produce active silicic acid having a SiO 2 concentration of 6.5 to 11.5 wt% at pH 3.0 to 4.0 b. Gel the silicic acid under stirring c. React with an aqueous ammonia solution and wash with excess water D. The obtained hydrogel is wet-ground and e. Spray-dried by a two-fluid nozzle method. A method for producing silica gel for liquid chromatography.
JP61116205A 1986-05-22 1986-05-22 Method for producing silica gel for liquid chromatography Expired - Lifetime JPH0764542B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61116205A JPH0764542B2 (en) 1986-05-22 1986-05-22 Method for producing silica gel for liquid chromatography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61116205A JPH0764542B2 (en) 1986-05-22 1986-05-22 Method for producing silica gel for liquid chromatography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62275014A JPS62275014A (en) 1987-11-30
JPH0764542B2 true JPH0764542B2 (en) 1995-07-12

Family

ID=14681442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61116205A Expired - Lifetime JPH0764542B2 (en) 1986-05-22 1986-05-22 Method for producing silica gel for liquid chromatography

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0764542B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0699135B2 (en) * 1989-02-20 1994-12-07 富士デヴィソン株式会社 Manufacturing method of spherical silica gel
JP4823675B2 (en) * 2005-12-16 2011-11-24 花王株式会社 Method for producing hydrogel particles, hydrogel particles produced thereby, and dispersion using the same
EP2813220A3 (en) 2010-04-09 2015-06-17 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
KR101811575B1 (en) 2014-11-05 2017-12-22 닛키 쇼쿠바이카세이 가부시키가이샤 Porous silica particles and cleansing cosmetic product

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62275014A (en) 1987-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3785580B2 (en) Method for producing porous spherical silica particles
US5589150A (en) Method for preparing spherular silica gel particles
US6074983A (en) Method for making spherical adsorbent particles
JP2001089128A (en) Production of spherical silica particle
JP3719687B2 (en) Method for producing silica gel
JPH0324410B2 (en)
US6451862B1 (en) Process for producing a spherical silica gel
JP3454554B2 (en) Amorphous silica granules and production method thereof
JPH0764542B2 (en) Method for producing silica gel for liquid chromatography
CN110548510A (en) Fluidized bed ester hydrogenation Cu/SiO 2 microsphere catalyst, and preparation method and application thereof
JP2000178020A (en) High purity silica aqueous sol and its production
US2555282A (en) Production of microspheroidal gel catalyst by spray drying
JPH0699133B2 (en) Method for producing silica gel for liquid chromatography
JPH0647452B2 (en) Method for producing silica gel for liquid chromatography
JP4419228B2 (en) Method for producing spherical silica particles and catalyst carrier
JP4059365B2 (en) Method for producing fine-particle silica gel and metal compound-encapsulated particulate silica gel
JPS6065725A (en) Preparation of spherical particles of titania
JP2002500558A (en) Method for producing substantially spherical lyogel and airgel
JPH0645453B2 (en) Method for producing spherical silica gel
JP2000272916A (en) Production of spherical silica gel
JPH0699132B2 (en) Large pore size silica gel manufacturing method
JP3323687B2 (en) Method for producing gel silica
WO2024185656A1 (en) Porous spherical silica, catalyst carrier, cosmetic, analysis column, polishing agent, resin composition, and method for producing porous spherical silica
JPH0336762B2 (en)
JPH0755816B2 (en) Method for producing fine spherical silica gel