RU2296617C1 - Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты - Google Patents
Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296617C1 RU2296617C1 RU2005131402/15A RU2005131402A RU2296617C1 RU 2296617 C1 RU2296617 C1 RU 2296617C1 RU 2005131402/15 A RU2005131402/15 A RU 2005131402/15A RU 2005131402 A RU2005131402 A RU 2005131402A RU 2296617 C1 RU2296617 C1 RU 2296617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicic acid
- xerogel
- sorbents
- solution
- magnetic field
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты и может быть использовано в технологиях очистки воды, в частности для умягчения воды, в аналитической химии извлечения для концентрирования, разделения и определения различных неорганических соединений. Способ получения сорбентов включает в себя стадии осаждения гидрогеля кремниевой кислоты при взаимодействии раствора метасиликата натрия с раствором кислоты, выдерживание смеси до созревания гидрогеля кремниевой кислоты, медленную сушку до получения ксерогеля кремниевой кислоты, отличается тем, что полученный сорбент на основе ксерогеля кислоты помещают на 2-3 часа в импульсное магнитное поле, создаваемое током, поступающим от источника питания, имеющего характеристики: напряжение 80 В, частота импульсов 3-4 Гц. Способ обеспечивает значительное увеличение сорбционной емкости. 2 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения твердых сорбентов и позволяет увеличить сорбционную емкость сорбентов, широко используемых в технологических процессах, в частности для умягчения природных вод.
Известен способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты путем сплавления природной опоки с карбонатом натрия до образования силиката натрия и гидролиз сплава в присутствии соляной кислоты до получения геля, который затем модифицируют комплексоном III (RU 2230027 С1, 13.03.2003). Недостатком описанного способа является использование в процессе синтеза для увеличения сорбционной емкости сорбента дорогостоящего комплексона III.
Существует способ получения сорбента, включающий пропитку силикагеля водным раствором неорганической соли и последующее удаление растворителя нагреванием током высокой частоты (SU 1261704 А1, 07.10.1986). Недостатком данного метода является необходимость использования для увеличения сорбционной емкости сорбента дорогостоящего оборудования: высокочастотной печи и сатуратора для поддержания относительной влажности 0,4-0,6.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ получения сорбента на основе ксерогеля кремниевой кислоты, заключающийся в прибавлении раствора метасиликата натрия к раствору кислоты, выдерживание смеси до созревания гидрогеля, медленной высушке для получения ксерогеля (Айлер Р. Химия кремнезема. - М. 1982, С.699-705). Недостатком описанного способа является отсутствие модификации силикагеля и, как следствие, его низкая сорбционная емкость.
Задачей настоящего изобретения является значительное улучшение сорбционной емкости ксерогеля кремниевой кислоты.
Указанная задача решается тем, что в предложенном способе получения сорбентов на основе ксерогелей кремниевой кислоты, включающем осаждение гидрогеля кремниевой кислоты при взаимодействии раствора метасиликата натрия с раствором кислоты, выдерживание смеси до созревания гидрогеля кремниевой кислоты, медленную сушку до получения ксерогеля кремниевой кислоты, согласно изобретению, полученный сорбент на основе ксерогеля кремниевой кислоты помещают на 2-3 часа в импульсное магнитное поле, создаваемое током, поступающим от источника питания, имеющего характеристики: напряжение 80 В, частота импульсов 3-4 Гц.
Согласно данному изобретению, в отличие от известного способа, сорбент на основе ксерогеля кремниевой кислоты после сушки помещают на 2-3 часа в импульсное магнитное поле, создаваемое, например, генератором тока и катушкой-соленоидом при напряжении 80 В и частоте импульсов 3-4 Гц.
Исследования процессов, происходящих в сорбентах на основе ксерогеля кремниевой кислоты, проведенные заявителями, показали, что после воздействия импульсного магнитного поля в них начинается перераспределение структурной воды.
При микроскопировании сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты было обнаружено, что полимерные молекулы кремниевой кислоты, имеющие энергетически близкие конформации, объединены в пейсмекеры. Это ведет к образованию синхронизированной полимерной цепи. В соответствии с данным конформационным строением вокруг полимерных фрагментов в гелевой фазе образуется достаточно сложный двойной электрический слой (ДЭС). Формируется некоторая доменная структура, которая обладает минимальной поверхностной энергией.
Поскольку гелевая система является живущей, в ней развиваются процессы самоорганизации. Самопроизвольное изменение конформационного строения гелевых фрагментов вызывает ответную реакцию-изменение конфигурации ДЭС. Возникает пульсационное движение ионов в гелевой фазе. На движущиеся заряженные частицы (гидратированные ионы ДЭС) в течение 2-3-х часов действует постоянное магнитное поле.
Магнитное поле, в первую очередь, видоизменяет гидратную оболочку ДЭС, а затем меняет и структурную организацию ДЭС. Вслед за этим процессом меняется и конформация полимерных диполей, так как структура ДЭС есть производная структуры матрицы силикагеля. При этом минимизируется поверхностная энергия.
В силикагеле увеличивается число более доступных (отщепляющихся при более низких температурах дегидратации) концевых гидроксо- и аквагруппы. Они являются адсорбционными центрами в полимерных молекулах кремниевой кислоты, поэтому увеличивается сорбционная активность силикагеля.
Способ осуществляют, производя осаждение гидрогеля кремниевой кислоты при взаимодействии раствора метасиликата натрия с раствором кислоты, выдерживание смеси до созревания гидрогеля кремниевой кислоты, медленную сушку до получения ксерогеля кремниевой кислоты, а далее, в отличие от известных способов, полученный сорбент на основе ксерогеля кремниевой кислоты помещают на 2-3 часа в импульсное магнитное поле, создаваемое током, поступающим от источника питания, имеющего характеристики: напряжение 80 В, частота импульсов 3-4 Гц.
Пример 1.
В реакторе объемом 2 литра, в качестве которого используют эксикатор, осаждают гидрогель кремниевой кислоты путем прибавления по каплям 0,3 М раствора метасиликата натрия к 1 л 0,6 М раствора азотной кислоты до рН 5 при постоянном перемешивании реакционной смеси. Полученную смесь закрывают и оставляют на 24 часа для созревания гидрогеля кремниевой кислоты. Далее реактор открывают, полученный гидрогель кремниевой кислоты медленно сушат на воздухе при комнатной температуре в течение трех - шести месяцев. Далее сорбент механически гранулируют, пропуская через сита d=1,0 мм и 0,3 мм. Фракцию 0,3...1,0 мм помещают на 2 часа в импульсное магнитное поле, создаваемое током, поступающим от источника питания, имеющего характеристики: напряжение 80 В, частота импульсов 4 Гц.
Полученный сорбент на основе ксерогеля кремниевой кислоты обладает сорбционной емкостью на 550% большей, чем сорбент, полученный по известному способу (таблица 1).
| Таблица 1 | |
| Способ | Статическая емкость, ммоль/г, при исходной концентрации ионов кальция 0,5 моль/л |
| Известный | 0,2 |
| Предлагаемый | 1,3 |
Пример 2.
В реакторе объемом 2 литра, в качестве которого используют эксикатор, осаждают гидрогель кремниевой кислоты путем прибавления по каплям 0,3 М раствора метасиликата натрия к 1 л 0,6 М раствора азотной кислоты до рН 6 при постоянном перемешивании реакционной смеси. Полученную смесь закрывают и оставляют на 24 часа для созревания гидрогеля. Далее реактор открывают, полученный гидрогель медленно сушат на воздухе при комнатной температуре в течение трех-шести месяцев. Далее сорбент механически гранулируют, пропуская через сита d=1,0 мм и 0,3 мм. Фракцию 0,3...1,0 мм помещают на 3 часа в импульсное магнитное поле, создаваемое током, поступающим от источника питания, имеющего характеристики: напряжение 80 В, частота импульсов 3 Гц.
Полученный сорбент на основе ксерогеля кремниевой кислоты обладает сорбционной емкостью на 500% большей, чем сорбент, полученный по известному способу (таблица 2).
| Таблица 2 | |
| Способ | Статическая емкость, ммоль/г, при исходной концентрации ионов кальция 0,5 моль/л |
| Известный | 0,3 |
| Предлагаемый | 1,8 |
Использование предлагаемого способа позволяет получить сорбенты на основе ксерогеля кремниевой кислоты с высокой сорбционной емкостью. Эти сорбенты можно использовать в технологиях очистки воды, в частности для умягчения воды, в аналитической химии извлечения для концентрирования, разделения и определения различных неорганических соединений.
Claims (1)
- Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты, включающий осаждение гидрогеля кремниевой кислоты при взаимодействии раствора метасиликата натрия с раствором кислоты, выдерживание смеси до созревания гидрогеля кремниевой кислоты, медленную сушку до получения ксерогеля кремниевой кислоты, отличающийся тем, что полученный сорбент на основе ксерогеля кремниевой кислоты помещают на 2-3 ч в импульсное магнитное поле, создаваемое током, поступающим от источника питания, имеющего характеристики: напряжение 80 В, частота импульсов 3-4 Гц.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131402/15A RU2296617C1 (ru) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131402/15A RU2296617C1 (ru) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2296617C1 true RU2296617C1 (ru) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131402/15A RU2296617C1 (ru) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2296617C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551858C2 (ru) * | 2010-03-24 | 2015-05-27 | Эвоник Дегусса Гмбх | Крупнодисперсные кремниевые кислоты в качестве носителей |
-
2005
- 2005-10-10 RU RU2005131402/15A patent/RU2296617C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551858C2 (ru) * | 2010-03-24 | 2015-05-27 | Эвоник Дегусса Гмбх | Крупнодисперсные кремниевые кислоты в качестве носителей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cermakova et al. | Removal of cyanobacterial amino acids in water treatment by activated carbon adsorption | |
| Anirudhan et al. | Poly (acrylic acid)-modified poly (glycidylmethacrylate)-grafted nanocellulose as matrices for the adsorption of lysozyme from aqueous solutions | |
| US20210261422A1 (en) | Magnetic nano composite material based on two-dimensional layered material magadiite, and preparation method and application thereof | |
| RU2296617C1 (ru) | Способ получения сорбентов на основе ксерогеля кремниевой кислоты | |
| CN110102082B (zh) | 一种贝类酶解液中重金属镉的去除方法 | |
| CN1297850A (zh) | 活性氧消除剂浓缩液及其制造方法和活性氧消除剂粉末 | |
| CN113583959B (zh) | 一种促进神经干细胞分化的方法 | |
| RU2701530C1 (ru) | Способ получения сорбента для извлечения ионов цезия | |
| Zhu et al. | An effective, green and mild deproteinization method for polysaccharides of Ruditapes philippinarum by attapulgite-based silk fibroin composite aerogel | |
| RU2559486C2 (ru) | Многослойная композитная полимерная сильноосновная мембрана и способ ее получения | |
| RU2289474C1 (ru) | Способ получения сорбентов на основе гелей оксигидратов металлов | |
| RU2529233C1 (ru) | Способ получения модифицированного активного угля | |
| JP2010070406A (ja) | 多孔質シリカの製造方法 | |
| Manning et al. | Mimicking biosintering: the identification of highly condensed surfaces in bioinspired silica materials | |
| CN109232618B (zh) | 有机无机杂化多酸基稀土衍生物及其制备方法和作为光致变色材料的应用 | |
| Kotova et al. | Effect of acid activation on sorption of phenylalanine on clynoptilolyte tufa | |
| Thomas | Biomimetic growth and morphology control of calcium oxalates | |
| SU1301482A1 (ru) | Способ получени гидроксида циркони | |
| JP5594710B2 (ja) | リチウム型ゼオライトの製造方法 | |
| Guan et al. | NIR-excited upconversion nanoparticles used for targeted inhibition of Aβ42 monomers and disassembly of Aβ42 fibrils | |
| RU2011144757A (ru) | Способ получения сорбента для очистки воды | |
| Ghadikolaei et al. | Synthesis of NH2-MCM-41 nano porous adsorbent and using it for Zn and Ag metals removal from aqueous solutions by adsorption method and studying effect of some physicochemical parameters on it | |
| RU2316392C1 (ru) | Способ получения гемосорбента | |
| Qi et al. | Improved selection of LMW over HMW proteins from human plasma by mesoporous silica particles with external modification | |
| Panasenko et al. | SILICATE SORBENT FROM RICE STRAW |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071011 |