JPS5815022A - シリカゾルの製造方法 - Google Patents
シリカゾルの製造方法Info
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- JPS5815022A JPS5815022A JP10913681A JP10913681A JPS5815022A JP S5815022 A JPS5815022 A JP S5815022A JP 10913681 A JP10913681 A JP 10913681A JP 10913681 A JP10913681 A JP 10913681A JP S5815022 A JPS5815022 A JP S5815022A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は安定で高モル比のシリカゾル水溶液の製造方法
に関し、詳しくは限外−過による濃縮効率を向上させ九
安定なシリカゾル水溶液の製造方法に関するものである
。
に関し、詳しくは限外−過による濃縮効率を向上させ九
安定なシリカゾル水溶液の製造方法に関するものである
。
一般にシリカゾルの製法は、珪酸ナトリウム、珪素金属
、珪酸エチル、珪酸り四うイド勢を原料としイオン交換
、加水分解、電気透析等の手法を用いて一度希薄なシリ
カゾル水溶液を作ヤ、次いでこの希薄なシリカゾル水溶
液を濃縮して市販に供する濃度tで高めている0現在用
いられている濃縮方法は、加熱して水分を蒸発させるい
わゆる蒸発盪總法でTo為。他方限外−適法を用いたシ
リカゾル水溶液の饅纏例はすてに全知であり、例えば米
国特許第8?49!4号明細書にその例が開示されてい
る。
、珪酸エチル、珪酸り四うイド勢を原料としイオン交換
、加水分解、電気透析等の手法を用いて一度希薄なシリ
カゾル水溶液を作ヤ、次いでこの希薄なシリカゾル水溶
液を濃縮して市販に供する濃度tで高めている0現在用
いられている濃縮方法は、加熱して水分を蒸発させるい
わゆる蒸発盪總法でTo為。他方限外−適法を用いたシ
リカゾル水溶液の饅纏例はすてに全知であり、例えば米
国特許第8?49!4号明細書にその例が開示されてい
る。
鐵外−適法は蒸発機縮法にくらぺて濃縮のエネルギーコ
スト及び設備費において非常に有利であると考えられて
いるが、今壜で限外−過の優位性をよ)発揮すゐ安定な
シリカゾル水溶液の製法が見い出されていなかった。
スト及び設備費において非常に有利であると考えられて
いるが、今壜で限外−過の優位性をよ)発揮すゐ安定な
シリカゾル水溶液の製法が見い出されていなかった。
即ち、蒸発濃縮法においては、濃縮すぺ龜シリカゾル水
溶液が−1ゲル化するようなことがあっても、解膠すれ
ば問題なく濃縮することができたOK対して限外−過に
よる濃縮法ではこのようなゲル化は非常に好ましくなく
濃縮効率のよい安定なシリカゾル水溶液を得ることが望
まれてい九のである。
溶液が−1ゲル化するようなことがあっても、解膠すれ
ば問題なく濃縮することができたOK対して限外−過に
よる濃縮法ではこのようなゲル化は非常に好ましくなく
濃縮効率のよい安定なシリカゾル水溶液を得ることが望
まれてい九のである。
本発明者らは、限外−適法を用い九論線効率の夷い安定
なシリカゾル水溶液の製造法を見出すべく鋭意検討を重
ねIF−結果、活性な酸性シリカゾル水溶液から安定な
シリカゾル水溶液を製造するに際し、蚊酸性シリカゾル
水濤液を70℃以上の温度でアルカリ水溶液中に、アル
カリ水溶液中OR,O(RはLi 、 Na 、 K、
a−等のアルカリ金属又はII!、)i(対し活性な酸
性シリカゾル水溶液中の810.が1分間轟シモル比(
8i0′、i7’R30)で10以下となる添加速度で
連続的に添加し、限外−過によp濃縮するととによ)、
濃縮効率を改善でき、安定で高崎ル比のシリカゾル水溶
液が得られることを見い出し、木菟@に到達した〇 即ち、本発明は、限外−適法による濃縮効率の嵐い、安
定なシリカゾル水溶液を製造する方法を提供するもので
あり、本発明で用いられる活性な酸性シリカゾル水溶液
とは例えばアルカリ金属珪酸塩水溶液を水素蓋の陽イオ
ン交換樹脂で反応処理して得られる酸性シリカゾル水溶
液等のpi14以下の非常に不安定な酸性シリカゾル水
溶液をさす、この時の酸性シリカゾル水溶液中の珪酸(
810,)濃度は2〜1091が普通である。
なシリカゾル水溶液の製造法を見出すべく鋭意検討を重
ねIF−結果、活性な酸性シリカゾル水溶液から安定な
シリカゾル水溶液を製造するに際し、蚊酸性シリカゾル
水濤液を70℃以上の温度でアルカリ水溶液中に、アル
カリ水溶液中OR,O(RはLi 、 Na 、 K、
a−等のアルカリ金属又はII!、)i(対し活性な酸
性シリカゾル水溶液中の810.が1分間轟シモル比(
8i0′、i7’R30)で10以下となる添加速度で
連続的に添加し、限外−過によp濃縮するととによ)、
濃縮効率を改善でき、安定で高崎ル比のシリカゾル水溶
液が得られることを見い出し、木菟@に到達した〇 即ち、本発明は、限外−適法による濃縮効率の嵐い、安
定なシリカゾル水溶液を製造する方法を提供するもので
あり、本発明で用いられる活性な酸性シリカゾル水溶液
とは例えばアルカリ金属珪酸塩水溶液を水素蓋の陽イオ
ン交換樹脂で反応処理して得られる酸性シリカゾル水溶
液等のpi14以下の非常に不安定な酸性シリカゾル水
溶液をさす、この時の酸性シリカゾル水溶液中の珪酸(
810,)濃度は2〜1091が普通である。
本発明において、アルカリ等の存在下で活性な酸性シリ
カゾル水溶液を安定なシリカゾル水溶液に変える安定化
槽は通常、槽容量01/10〜1/2の水溶液をみたし
、70℃以上の温度で十分攪拌する。安定化槽中の水溶
液としては、4 ル比1310./It、OがO〜20
0 、B10.@変0〜4O−1R20浪度0.01〜
1.0117)もツカ嵐イO% 0源としてはMaOH
、LIOH、[01! 、 0sOIi 、 Ml、O
H。
カゾル水溶液を安定なシリカゾル水溶液に変える安定化
槽は通常、槽容量01/10〜1/2の水溶液をみたし
、70℃以上の温度で十分攪拌する。安定化槽中の水溶
液としては、4 ル比1310./It、OがO〜20
0 、B10.@変0〜4O−1R20浪度0.01〜
1.0117)もツカ嵐イO% 0源としてはMaOH
、LIOH、[01! 、 0sOIi 、 Ml、O
H。
四級アルキルアンモニウムハイドライド、及びこれらの
珪酸塩等が挙げられる。又、本発明の方法によ)得られ
た安定なシリカゾル水溶液を安定化槽に入れ、更に珪酸
す) リウ五等のアルカリを添加し、この中に酸性シリ
カゾル水溶液を上記g i Os / Ra Oのモル
比で連続的に添加していくこともできる。
珪酸塩等が挙げられる。又、本発明の方法によ)得られ
た安定なシリカゾル水溶液を安定化槽に入れ、更に珪酸
す) リウ五等のアルカリを添加し、この中に酸性シリ
カゾル水溶液を上記g i Os / Ra Oのモル
比で連続的に添加していくこともできる。
かかる安定化槽に活性な酸性シリカゾル水溶液を連続的
に添加する速度は、安定化槽の水溶液中のB20濃度と
密接な関係があシ、1分関轟シ、酸性シリカゾル水溶液
中の8102とアルカリ水溶液中のRsO(Rは前記の
とお如)とのモル比(8109/RsO)が10以下と
なる速度で添加されることが必要である。
に添加する速度は、安定化槽の水溶液中のB20濃度と
密接な関係があシ、1分関轟シ、酸性シリカゾル水溶液
中の8102とアルカリ水溶液中のRsO(Rは前記の
とお如)とのモル比(8109/RsO)が10以下と
なる速度で添加されることが必要である。
骸モル比の下限は0.1以上であることが好ましくこれ
以下であると実際的に添加がtiisとなる。 、 更に好壕しくは、該令ル比1〜8の範囲で添加するのが
よい。
以下であると実際的に添加がtiisとなる。 、 更に好壕しくは、該令ル比1〜8の範囲で添加するのが
よい。
この場合のaiへとはあく壕でも連続的に安定化槽に添
加される酸性シリカゾル水溶液中O造酸をさ−し、すで
に安定化槽中に存在する水溶液中のケイ酸分は含まない
。なぜならば、安定化槽中の水溶液中に存在する珪酸は
すぐに安定化されコロイド粒子に生長しているからであ
る。
加される酸性シリカゾル水溶液中O造酸をさ−し、すで
に安定化槽中に存在する水溶液中のケイ酸分は含まない
。なぜならば、安定化槽中の水溶液中に存在する珪酸は
すぐに安定化されコロイド粒子に生長しているからであ
る。
モル比(810,/ R,O)で1分間尚!+10を越
え九速度で酸性シリカゾル水溶液を添加し九場合は酸、
性シリカゾルのゲル化が起こシ、生じ九ゲル体を解こう
するのに長時間の攪拌が必要であるとともに最終的に安
定化され九シリカゾルは、限外濾過を用いて濃縮する場
合の効率がおちる。
え九速度で酸性シリカゾル水溶液を添加し九場合は酸、
性シリカゾルのゲル化が起こシ、生じ九ゲル体を解こう
するのに長時間の攪拌が必要であるとともに最終的に安
定化され九シリカゾルは、限外濾過を用いて濃縮する場
合の効率がおちる。
安定化槽中の水溶液の温度は、常時70℃以上、好まし
くは80℃以上でコントロールするのが嵐く、かかる温
度よシ低い温度で酸性シリカゾル水溶液を添加した場合
酸性シリカゾルのコロイド粒子への生長がおそく、安定
化に長時間を必要とするとともに酸性シリカゾル水溶液
の添加速度が1分関轟〉モル比(1110a / Rm
O)10以下で添加されても時として全体がゲル化する
場合があシ製造上問題である。
くは80℃以上でコントロールするのが嵐く、かかる温
度よシ低い温度で酸性シリカゾル水溶液を添加した場合
酸性シリカゾルのコロイド粒子への生長がおそく、安定
化に長時間を必要とするとともに酸性シリカゾル水溶液
の添加速度が1分関轟〉モル比(1110a / Rm
O)10以下で添加されても時として全体がゲル化する
場合があシ製造上問題である。
安定化槽への酸性シリカゾル水溶液の添加は最終製品と
して望みうるモル比のところで止めればよいが、限外−
過動率の点から最終製品としてモル比(810,/ R
,O) 20〜1000が好★しく、40〜100Gが
より好★しい。
して望みうるモル比のところで止めればよいが、限外−
過動率の点から最終製品としてモル比(810,/ R
,O) 20〜1000が好★しく、40〜100Gが
より好★しい。
安定化槽中で安定化されたシリカゾル水溶液は、その1
1冷却しても十分安定であるが、好ましくは0.5〜4
時間70℃以上の温度で更に熱処理した方がより限外−
過効率が良くなる0このようにして得られ九シリカゾル
水溶液を常法の限外−適法によ〉貴縮して、本発明の安
定なシリカゾル水溶液を得る。
1冷却しても十分安定であるが、好ましくは0.5〜4
時間70℃以上の温度で更に熱処理した方がより限外−
過効率が良くなる0このようにして得られ九シリカゾル
水溶液を常法の限外−適法によ〉貴縮して、本発明の安
定なシリカゾル水溶液を得る。
本発明は、安定なシリカゾル水溶液を限外−適法を用い
て濃縮する場合、よ〉工業的、経済的に有利な酸性シリ
カゾル水溶液の安定化法にりいてのものであり、以下に
濃縮前の安定なシリカゾル水溶液の製造例及び腋水溶液
の限外−過による貴縮の実施例をもって本発明を説明す
るが、本発明はこれらの範囲にとどまるものではない。
て濃縮する場合、よ〉工業的、経済的に有利な酸性シリ
カゾル水溶液の安定化法にりいてのものであり、以下に
濃縮前の安定なシリカゾル水溶液の製造例及び腋水溶液
の限外−過による貴縮の実施例をもって本発明を説明す
るが、本発明はこれらの範囲にとどまるものではない。
製造例1
珪酸ソーダ:rxs s号(旭電化工業(株)製品、E
IIO29,0嗟、ya、o9.a%)を水で希釈しl
ii%s、s * 、 NIL、01,85i olN
l珪rRソー/水11液を作った0この希薄珪酸ソーダ
水溶液をあらかじめ通常の方法で調整され九水素型−陽
イオン交換樹脂(オルガノ(株)製品、アンノ(−ライ
トIR−120B)に通液し sto、 s、e gb
の酸性シリカゾル水溶液を得た( pH2,5)。この
酸性シリカゾル水溶液400tを90℃に保ちつつ十分
攪拌されている11!L、OO,25Is水溶液100
FO中に1分間当p 1s t/分の速度で添加した0
添加は約27分で終わシ、次いでその[fi90℃、5
0分間攪拌して冷却し安定なシリカゾル水溶液を500
を得九。
IIO29,0嗟、ya、o9.a%)を水で希釈しl
ii%s、s * 、 NIL、01,85i olN
l珪rRソー/水11液を作った0この希薄珪酸ソーダ
水溶液をあらかじめ通常の方法で調整され九水素型−陽
イオン交換樹脂(オルガノ(株)製品、アンノ(−ライ
トIR−120B)に通液し sto、 s、e gb
の酸性シリカゾル水溶液を得た( pH2,5)。この
酸性シリカゾル水溶液400tを90℃に保ちつつ十分
攪拌されている11!L、OO,25Is水溶液100
FO中に1分間当p 1s t/分の速度で添加した0
添加は約27分で終わシ、次いでその[fi90℃、5
0分間攪拌して冷却し安定なシリカゾル水溶液を500
を得九。
製造例2
製造例1で用いたものと同じ酸性シリカゾル水溶液40
0fを90℃に保ちつつ十分に攪拌されているに、OO
,2−水溶液100f中に1分間当り20f/分の速度
で添加し九〇添加は約20分で終わり、次いでその44
90℃で1時間攪拌しその後冷却して安定なシリカゾル
水溶液500fを得九。
0fを90℃に保ちつつ十分に攪拌されているに、OO
,2−水溶液100f中に1分間当り20f/分の速度
で添加し九〇添加は約20分で終わり、次いでその44
90℃で1時間攪拌しその後冷却して安定なシリカゾル
水溶液500fを得九。
製造例3
製造例1で用いたものと同じ酸性シリカゾル水溶液50
0tを80℃に保ちつつ十分く攪拌されているNasI
OO,0911、810,0,29%水溶液100f中
に1分間当fi 1027分の速度で添加し九。添加は
約50分で終わ〉、その後90℃で2時間熱処理し死後
冷却して安定なシリカゾル水溶液600tを得九。
0tを80℃に保ちつつ十分く攪拌されているNasI
OO,0911、810,0,29%水溶液100f中
に1分間当fi 1027分の速度で添加し九。添加は
約50分で終わ〉、その後90℃で2時間熱処理し死後
冷却して安定なシリカゾル水溶液600tを得九。
製造例4
製造例1で得られた安定化されたシリカゾル水溶液10
0tを安定化槽に入れ90℃で攪拌しながら3号珪酸ン
ーダ1?を添加し、次いで製造例1で用いたものと同じ
酸性シリカゾル水溶液400fを20f/分の速度で添
加し九。
0tを安定化槽に入れ90℃で攪拌しながら3号珪酸ン
ーダ1?を添加し、次いで製造例1で用いたものと同じ
酸性シリカゾル水溶液400fを20f/分の速度で添
加し九。
添加は約20分で終わりそのttto−”cで2時間攪
拌熱処理を続け、その後冷却して安定なシリカゾル水溶
液501fを得た。
拌熱処理を続け、その後冷却して安定なシリカゾル水溶
液501fを得た。
比較製造例1
製造例1で用いたものと同じ酸性シリカゾル水溶液40
0 ttM〜OO,25−の水溶液100tと20℃で
混合した。このものは5分後全体がゲル化した。
0 ttM〜OO,25−の水溶液100tと20℃で
混合した。このものは5分後全体がゲル化した。
比較製造例2
製造例1で用い九ものと同じ酸性シリカゾル水溶液40
0tを80℃に保ちつつ十分に攪拌されているMaaO
0,28m水溶液10 rJ fK1分間当り50t/
分の速度で添加した。約8分で添加は終了したがその直
後全体がゲル化し九。
0tを80℃に保ちつつ十分に攪拌されているMaaO
0,28m水溶液10 rJ fK1分間当り50t/
分の速度で添加した。約8分で添加は終了したがその直
後全体がゲル化し九。
このゲル体の解こうには80℃で約2時間かかった。そ
の後90℃で1時間攪拌を続は熱処理して安定なシリカ
ゾル水溶液500tを得たO比較製造例3 製造例1で用い九ものと同じ酸性シリカゾル水溶液40
01をtS℃に保ちつつ十分に攪拌されているNano
O,4%水溶1[100fK1分間尚6100t7
’分の速度で添加し九。約4分で添加は終了したがこの
間局部的ゲル化は生じ九が全体のゲル化は生じなかった
。その後!5℃で60分間熱処理して安定なシリカゾル
水溶液500rを得た。
の後90℃で1時間攪拌を続は熱処理して安定なシリカ
ゾル水溶液500tを得たO比較製造例3 製造例1で用い九ものと同じ酸性シリカゾル水溶液40
01をtS℃に保ちつつ十分に攪拌されているNano
O,4%水溶1[100fK1分間尚6100t7
’分の速度で添加し九。約4分で添加は終了したがこの
間局部的ゲル化は生じ九が全体のゲル化は生じなかった
。その後!5℃で60分間熱処理して安定なシリカゾル
水溶液500rを得た。
以上の製造例1〜4及び比較製造例1〜3の結果を表−
1にまとめて示す。表−1から明らかな様に本発明によ
る製造例1〜4は比較製造例1〜3に比べて安定でしか
も高モル比のシリカゾル水溶液がゲル化なしで得られる
ことがわかる。
1にまとめて示す。表−1から明らかな様に本発明によ
る製造例1〜4は比較製造例1〜3に比べて安定でしか
も高モル比のシリカゾル水溶液がゲル化なしで得られる
ことがわかる。
実施例1〜4.比較例1〜2
製造例及び比較製造例で得られた安定なシリカゾル水溶
液を濃縮前のシリカ濃度が4,0IIKなるように蒸留
水で浸度調整し限外−過装置を用いて濃縮した。限外−
過装置はバイオエンジニアリング(株)製小型限外−過
装置を使用、−過膜はアルパック紫−ビス(株)118
−40テを使用した(濾過面積0.0045 m” 、
(p過圧力2.0〜10n”−G、室温)。結果を表
−2に示す〇表−2から明らかな様に本発明の方法は比
較例に比べて限外−適時間が短く、高モル比の濃縮シリ
カゾル水溶液が得られることがわかる。
液を濃縮前のシリカ濃度が4,0IIKなるように蒸留
水で浸度調整し限外−過装置を用いて濃縮した。限外−
過装置はバイオエンジニアリング(株)製小型限外−過
装置を使用、−過膜はアルパック紫−ビス(株)118
−40テを使用した(濾過面積0.0045 m” 、
(p過圧力2.0〜10n”−G、室温)。結果を表
−2に示す〇表−2から明らかな様に本発明の方法は比
較例に比べて限外−適時間が短く、高モル比の濃縮シリ
カゾル水溶液が得られることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 活性な酸性シリカゾル水siI1mから安定なシリ
カゾル水溶液を製造するに際し、諌酸性シリカゾル水溶
液を、70℃以上の温度で、アルカリ水溶液中に、1分
間轟シ、該酸性シリカゾル水溶液中08102とアルカ
リ水溶液中OR,0(RFiアルカリ金属又はnCとの
4ル此810□/R,Oが10以下となる添加速度で連
続的に添加し、限外−過によシ濃縮してシリカゾル水溶
液を製造することを特徴とするシリカゾルの製造方法。 2 アルカリ金属がLi 、 Ma 、 IC又は0−
である特許請求の範囲第1項記載の製造方法03 酸性
シリカゾル水滴液をアルカリ水溶液中に連続的に添加し
死後熱処理を行なう特許請求の範囲第1項記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10913681A JPS5815022A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | シリカゾルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10913681A JPS5815022A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | シリカゾルの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5815022A true JPS5815022A (ja) | 1983-01-28 |
JPH0123412B2 JPH0123412B2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=14502494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10913681A Granted JPS5815022A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | シリカゾルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5815022A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US396926A (en) * | 1889-01-29 | Trousers | ||
GB1143019A (en) * | 1966-09-30 | 1969-02-19 | Monsanto Chemicals | Production of sols |
GB1148950A (en) * | 1966-12-23 | 1969-04-16 | Monsanto Chemicals | Production of colloidal compositions |
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JPS5233899A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-15 | Shokubai Kasei Kogyo Kk | Process for production of silica sol |
-
1981
- 1981-07-13 JP JP10913681A patent/JPS5815022A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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