RU2381991C1 - Method of producing silica gel - Google Patents
Method of producing silica gel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381991C1 RU2381991C1 RU2008122631/15A RU2008122631A RU2381991C1 RU 2381991 C1 RU2381991 C1 RU 2381991C1 RU 2008122631/15 A RU2008122631/15 A RU 2008122631/15A RU 2008122631 A RU2008122631 A RU 2008122631A RU 2381991 C1 RU2381991 C1 RU 2381991C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolysis
- water
- silica gel
- solution
- silicic acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области коллоидной химии, а точнее к синтезу гелей кремниевой кислоты из силикатов щелочных металлов, в частности из силиката натрия как сравнительно дешевого и доступного сырья.The invention relates to the field of colloid chemistry, and more specifically to the synthesis of silicic acid gels from alkali metal silicates, in particular from sodium silicate as a relatively cheap and affordable raw material.
Известен способ получения геля кремниевой кислоты из раствора силиката натрия путем обработки его раствором серной кислоты. Полученный продукт промывают от сульфата натрия водным раствором аммиака при t=200°C. Образовавшийся гель содержит всего 3% SiO2, выпариванием доводят его содержание до 20-25% (1).A known method of producing a gel of silicic acid from a solution of sodium silicate by treating it with a solution of sulfuric acid. The resulting product is washed from sodium sulfate with aqueous ammonia at t = 200 ° C. The resulting gel contains only 3% SiO 2 , by evaporation its content is adjusted to 20-25% (1).
Недостаток способа - использование повышенной температуры и применение ценного химического реагента - серной кислоты. Кроме того, образующийся при этом продукт - сульфат натрия не находит широкого практического применения, является отходом.The disadvantage of this method is the use of elevated temperature and the use of a valuable chemical reagent - sulfuric acid. In addition, the resulting product - sodium sulfate does not find wide practical application, is a waste.
Известен также способ, наиболее близкий к предлагаемому изобретению, заключающийся в получении геля кремниевой кислоты в 2-камерном электролизере с катионитовой мембраной, в катодной камере которого содержится 0,1% раствор NaOH, а в анодную камеру подается 4% раствор силиката натрия (2).There is also a method closest to the present invention, which consists in obtaining a gel of silicic acid in a 2-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane, in the cathode chamber of which contains a 0.1% NaOH solution, and a 4% solution of sodium silicate is fed into the anode chamber (2) .
Недостатком данного способа является то, что образовавшаяся кремниевая кислота полимеризуется прямо на поверхности или вблизи мембраны, что приводит к резкому увеличению сопротивления системы и возрастанию энергозатрат.The disadvantage of this method is that the resulting silicic acid polymerizes directly on the surface or near the membrane, which leads to a sharp increase in the resistance of the system and an increase in energy consumption.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение чистоты конечного продукта и снижение энергозатрат.The objective of the present invention is to ensure the purity of the final product and reduce energy consumption.
Экономичность процесса достигается путем использования проточного электролиза.The efficiency of the process is achieved by using flow electrolysis.
Технический результат достигается тем, что процесс осуществляется за пределами электролизера путем смешивания кремниево-кислого натрия с подкисленным раствором питьевой воды, образующимся в анодной камере при электролизе питьевой воды, т.е. за счет переноса катионов из воды в катодную камеру и подкисления воды в анодной камере.The technical result is achieved by the fact that the process is carried out outside the electrolyzer by mixing silicic acid sodium with an acidified solution of drinking water formed in the anode chamber during the electrolysis of drinking water, i.e. due to the transfer of cations from water to the cathode chamber and acidification of water in the anode chamber.
Сущность способа получения геля кремниевой кислоты из силикатов щелочных металлов, который включает электрохимическую обработку воды, заключается в том, что проводят электролиз водопроводной воды в проточном режиме, а обработку раствора силиката натрия осуществляют за пределами электролизера анодным кислым водным раствором, вытекающим из анодной камеры электролизера, при pH 3-4.The essence of the method of producing silicic acid gel from alkali metal silicates, which includes electrochemical treatment of water, is that the electrolysis of tap water is carried out in a flow mode, and the processing of sodium silicate solution is carried out outside the cell by an anodic acid aqueous solution flowing from the anode chamber of the cell, at pH 3-4.
В результате обработки выпадает в осадок кремниевая кислота, и восстанавливается основной ионный состав исходной воды.As a result of the treatment, silicic acid precipitates and the basic ionic composition of the starting water is restored.
Анодный кислый водный раствор получают следующим образом: проточная питьевая воды попускается через 2-камерный электролизер с катионитовой мембраной, при температуре 25°С, анодная плотность тока 0,01 А/см2; электролиз проводят в проточном режиме, вода разделяется на два потока и проходит через анодную и катодную камеры; pH воды в ходе электролиза поддерживается на уровне 3-4 изменением объема протекаемой через анодную камеру воды.An anodic acidic aqueous solution is prepared as follows: running drinking water is discharged through a 2-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane at a temperature of 25 ° C, anodic current density of 0.01 A / cm 2 ; electrolysis is carried out in flow mode, water is divided into two streams and passes through the anode and cathode chambers; The pH of the water during electrolysis is maintained at a level of 3-4 by changing the volume of water flowing through the anode chamber.
Пример осуществления способа заключается в следующем. Электролиз проводится в проточном режиме с использованием 2-камерного электролизера с катионитовой мембраной. Причем электролизу подвергается обычная водопроводная вода. В качестве анодного материала использовали платинированный титан, а катодного - медь.An example implementation of the method is as follows. Electrolysis is carried out in a flow mode using a 2-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane. Moreover, ordinary tap water is subjected to electrolysis. Platinum titanium was used as the anode material, and copper as the cathode material.
Раствор силиката натрия в соотношении 1:10 обрабатывали подкисленной водой, вытекающей из анодной камеры уже за пределами электролизера. Образовавшийся гель кремниевой кислоты готов к использованию.A solution of sodium silicate in a ratio of 1:10 was treated with acidified water flowing out of the anode chamber already outside the cell. The resulting silica gel is ready for use.
При этом в зависимости от pH среды, образуется гель кремниевой кислоты различного процентного состава. Наиболее оптимальным вариантом является электролиз питьевой воды при pH 3-4. При более низких значениях pH анодной жидкости наблюдается избыточный расход электроэнергии.In this case, depending on the pH of the medium, a silica gel of various percent composition is formed. The best option is the electrolysis of drinking water at pH 3-4. At lower pH values of the anode liquid, excessive power consumption is observed.
Пример 1. Электролиз водопроводной воды проводили в 2-камерном электролизере с катионитовой мембраной в проточном режиме при скорости истечения 1 мл/с. Водой, вытекающей из анодной камеры, обрабатывали силикат натрия в соотношении 1:10 для получения геля. При этом образуется гель кремниевой кислоты, и восстанавливается основной ионовый состав воды.Example 1. The electrolysis of tap water was carried out in a 2-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane in a flow mode at a flow rate of 1 ml / s. Sodium silicate in a ratio of 1:10 was treated with water flowing from the anode chamber to obtain a gel. In this case, a gel of silicic acid is formed, and the basic ionic composition of the water is restored.
При pH меньше 3-4 нежелательно проводить электролиз в связи с повышением напряжения на электролизере и дополнительным расходом электроэнергии.At a pH of less than 3-4, it is undesirable to carry out electrolysis in connection with an increase in the voltage on the electrolyzer and additional energy consumption.
Условия электролиза воды.Water electrolysis conditions.
В таблице показана зависимость энергетических расходов и напряжения от pH среды.The table shows the dependence of energy consumption and voltage on the pH of the medium.
В известном способе кремниевая кислота, осаждаясь на поверхность мембраны, экранирует поверхность, что тормозит дальнейшее проведение процесса и требует больших энергетических затрат. В предлагаемом способе кремниевая кислота не осаждается, т.к. процесс осаждения идет за предалами электролизера в отдельной камере. Образующийся гель кремниевой кислоты не загрязняется таким химическим соединением, как Na2SO4, от которого его надо полностью очищать для использования в пищевой промышленности. Полученный по данному способу гель содержит только воду, соответствующую нормам ПДК.In the known method, silicic acid, deposited on the surface of the membrane, shields the surface, which inhibits the further process and requires large energy costs. In the proposed method, silicic acid does not precipitate, because the deposition process goes beyond the limits of the cell in a separate chamber. The resulting silica gel is not contaminated with a chemical compound such as Na 2 SO 4 , from which it must be completely cleaned for use in the food industry. The gel obtained by this method contains only water that meets the MPC standards.
Содержание сульфат-ионов и других, присутствующих в водопроводной воде ионов соответствует нормативам ПДК, что позволяет получить гель высокой чистоты, и при этом предложенный способ является экономичным.The content of sulfate ions and other ions present in tap water meets the MPC standards, which allows to obtain a gel of high purity, and the proposed method is economical.
Полученный данным способом гель можно использовать для обработки виноматериалов, осветления и стабилизации соков, а также для устранения металлических кассов (3).The gel obtained by this method can be used to process wine materials, clarify and stabilize juices, as well as to eliminate metal cash registers (3).
ЛитератураLiterature
1. Японский патент №41-10237, 1966.1. Japanese patent No. 41-10237, 1966.
2. Айлер Р.К. Химия кремнезема. Пер. с англ. - М.: Мир. Ч.2, 1982, с.449-453.2. Ayler R.K. Chemistry of silica. Per. from English - M .: World. Part 2, 1982, pp. 449-453.
3. Патент России №2272833, 27.03.2006 г. Хизриева И.Х., Харламова Т.А., Алиев З.М. «Способ осветления и стабилизации виноматериалов».3. Patent of Russia No. 2272833, 03/27/2006, Khizrieva I.Kh., Kharlamova T.A., Aliev Z.M. "The method of clarification and stabilization of wine materials."
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122631/15A RU2381991C1 (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Method of producing silica gel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122631/15A RU2381991C1 (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Method of producing silica gel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008122631A RU2008122631A (en) | 2009-12-10 |
RU2381991C1 true RU2381991C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=41489156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008122631/15A RU2381991C1 (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Method of producing silica gel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2381991C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525087C2 (en) * | 2012-10-29 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Method of producing silica gel |
CN110306201A (en) * | 2019-08-09 | 2019-10-08 | 刘光天 | A method of increasing modulus of water glass |
-
2008
- 2008-06-04 RU RU2008122631/15A patent/RU2381991C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АЙЛЕР Р. Химия кремнезема. - М.: Мир, 1982, с.448-453. БАХИР В.М. Электрохимическая активация, ч.1. - М.: ВНИИИМТ, 1992, с.6-30, 7-135. РОТИНЯН А.Л. Прикладная электрохимия. - Л.: Химия, 1974, с.391-392. БИЛЛИТЕР Ж. Промышленный электролиз водных растворов. - М.: ГНТИ химической литературы, 1959, с.175-179. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525087C2 (en) * | 2012-10-29 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Method of producing silica gel |
CN110306201A (en) * | 2019-08-09 | 2019-10-08 | 刘光天 | A method of increasing modulus of water glass |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008122631A (en) | 2009-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8961750B2 (en) | Electrochemical modular cell for processing electrolyte solutions | |
RU2751710C2 (en) | Method for producing high-purity lithium hydroxide monohydrate from materials containing lithium carbonate or lithium chloride | |
CN103755088A (en) | Treatment method of acid dye mother liquor wastewater | |
CN105154910A (en) | Process for producing alkali | |
RU2157338C2 (en) | Method of production of high-purity lithium hydroxide from natural brines | |
RU2381991C1 (en) | Method of producing silica gel | |
US4417961A (en) | Membrane cell brine feed | |
CN1369576A (en) | Reverse electrolyzer with dual membranes and three chambers | |
CN105330102A (en) | Improved DSD acid production technology | |
CN112679021A (en) | Method for preparing salt from seawater | |
CN107473486B (en) | Combined treatment method of desulfurization wastewater | |
US2671055A (en) | Process for electrodialyzing aqueous liquids | |
CN105110515A (en) | Treatment method of DSD (4, 4'-Diaminostilbene-2, 2'-disulfonic) acid wastewater | |
CN103754828A (en) | Sodium dichromate closed circulation clean production method for preparing sodium chlorate | |
CN111072116A (en) | Composite inorganic high polymer iron-based flocculant and preparation and application thereof | |
RU2525087C2 (en) | Method of producing silica gel | |
CN108946752A (en) | A kind of method that high efficiente callback utilizes the catalyst in lactulose preparation system | |
CN104743725A (en) | Sodium saccharin wastewater and similar wastewater treatment method | |
JPH11293484A (en) | Production of ammonium persulfate | |
RU2384568C1 (en) | Method of producing 2-aminoethanesulfonic acid | |
RU2815628C1 (en) | Method of processing weakly alkaline aluminate solutions of alumina production | |
CN108911390B (en) | Treatment method for comprehensive utilization of diosgenin wastewater | |
CN113800540B (en) | Method for removing silicon aluminum by one-time refining of ionic membrane caustic soda salt water | |
SU535223A1 (en) | The method of wastewater treatment from inorganic impurities | |
RU2154126C1 (en) | Method of preparing peroxomonosilicic acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150605 |