И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 110
Текст из файла (страница 110)
с. устойчивы к действию к-т и щелочей, галогенидов металлов Триалкильные соед. при взаимод. с электроф. агентами (НС1, 1„НБС17) легко отщепляют одну алкильную группу, давая К,АцНа!. Для Ац(ЬН) получены илидные и карбеновые комплексы. л т Грандберг к и, еуспети хныигт, 1982, г 51, в 3, с 438-бб, Паддсфет Р, Хныия золота, пер с ан т М 1982 К и Грслгбрг ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПРОЦЕСС (гелсвая технология), технология получения материалов с определенными хим. и физ.-мех. св-вами, включающая получение золя и послед. перевод его в гель.
З.-г. п. используют прн произ-ве неорг. сорбентов, катализаторов и носителей катализаторов, синтетич. цеолитов, вяжущих неорг, в-в, керамики со спец. теплофизп оптнч., маги, н электрич. св-вами, стекла, стеклокерамики, волокон, ксрамич. ядерного топлива и др. На первой стадии З.-г.п. формируется хим.
состав продукта (хим. форма в-ва и соотношение компонентов), к-рый получают в виде высокодисперсного коллондного р-ра †зо, Размер частиц дисперсной фазы в стабильном золе 1О 9-10 а м. Увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к появлению коагуляц. контактов между частицами и началу структурирования-гслеобразования (вторая стадия З,-г. п.). Коагуляц. структуры характеризуются низкой прочностью, определяемой ван-дер-ваальсовымн силами, при этом взаимод.
частиц осуществляется через равновесную по толщине прослойку дисперсионной среды. Для т. наз. коагуляц. структур дальнего взаимод. сила взаимод. частиц составляет 10 "— 10 'о Н/контакт, а расстояние между ними-10 ' — 1О т м. Такие структуры характеризуются полным самопроизвольным восстановлением после мех. разрушения (см. Тиксолтролия). Дальнейшее повышение объемной концентрации и пов-сти дисперсной фазы приводит к постепенному исчезновению способности к тиксотропному восстановлению, а по мере снижения содержания дисперсионной среды теряются также эластичные н пластич. св-ва. При фиксации частиц в структуре, соответствующей ближней коагуляции, прочность коагуляц.
контактов возрастает до 10 е — 1О Н, а расстояние между частицами снижается до 1О е м. На этой стадии могут возникнуть и атомные (точечные) контакты, характеризующиеся прочностью 1О а — !О а Н/контакт. На практике чаще встречаются коагуляц, структуры обоих типов. Для повышения стабильности структур, регулирования реологич. св-в и управления процессами структурообразования воздействуют нв прочность контактов путем модификации пов-стн частиц добавками ПАВ или путем создания в р-ре пространств, структуры высокомол. орг.
полимера (см. также Коагуляяия, Слгрукотурообразование в дисперсных системах). Высококонц. дисперсные системы используют при произ-ве неорг. вяжущих в-в н разя. паст. Такие системы обладают высокой пластичностью и практически неограннч. седиментационной устойчивостью; структура получаемых гелей сохраняется даже при таких больших размерах 337 ЗЗВ 174 ЗОЛЬНОСТЬ частиц дисперсной фазы, как 10 ' м. Это св-во используется при получении разл. материалов, требующих введения в состав композиции более грубодисперсных частиц.
Напр., при произ-ве огнеупоров в качестве связующих грубых порошков применяют гели нз того же материала, при этом т-ра спекания снижается, Коагуляц, силы способны не только сохранять форму геля, что важно при формовании изделий, но вызывать постепенное уплотнение геля, сопровождающееся выделе- наем дисперсной фазы из пор геля, уменьшением его объема, повышением плотности и прочности. Этот эффект используется при формировании структуры геля с определенными объемным содержанием дисперсионной среды и размером пор, что важно при произ-ве сорбентов, в т.ч.
мол. сит, и катализаторов. При удалении дисперсионной среды (третья стадия процесса) появляются прочныс фазовые контакты, при этом тиксотропные св-ва теряются и мех, разрушения структуры становятся необратимыми. При высушивании гель превращ. в твердое тонкопористое тело (ксерогель) с конденсационно-кристаллизац. структурой. В процессе сушки может происходить заметное уплотнение геля и изменение его структуры, Разработаны способы сушки, уменьшающие этот эффект и обеспечивающие получение материалов с высокой открытой пористостью.
Благодаря высокой дисперсности ксерогелей (размер частиц 10 — 10 а м) путем формования и спекания производят прочные, плотные изделия с определенной геом. формой из тугоплавких материалов, напр. из оксидов, карбидов и нитридов, причем т-ры спекания на 100-300'С ниже, чем при использовании методов порошковой технологии (см. Порошковая ме>яаллургия). Для получения залей применяют диспергационные (см. Дисяергиролаяие) и коцденсационные методы. Первые включают мех.
способы, в к-рых преодоление межмол. сил и накопление своб, поверхностной энергии в процессе диспергирования происходит при совершении внеш. мех. работы над системой. В лаб. и иром. условиях используют шаровые и вибромельницы. Более тонкое диспергирование осуществляют в дезинтеграторах. Используют также ультразвуковые и электродннамич. методы.
Затраты работы на диспергирование в пром, масштабах м. б, значительно уменьшены путем абсорбц, понижения прочности диспергируемых тел. Для получения золой труднорастворимых оксидов часто применяют метод пептизации, при этом золи стабилизируются анионами, напр. С1, ХО, . Конденсац. методы получения золя — это физ. методы, основанные на конденсации пара, замене р-ритсля или изменении растворимости с т-рой, и химические, основанные на конденсации новой фазы, возникающей при хим.
р-ции. Для получения золя необходимо, чтобы одновременно возникло множеспю центров конденсации или зародышей новой фазы. При этом скорость образования зародышей должна намного превосходить скорость кристаллов. Разработаны методы, использующие экстракцию и ионный обмен, напр., при получении волей ядерного топлива из исходных р-ров соответствующих нитратов. Концентрирование полученных волей с послед, гелеобразованием осуществляют путем диализа, ультрафильтрации, электродиализа, упаривания при относительно низких т-рах или экстракцией разбавителями, напр.
воды спиртами. Однако эти процессы медленны и не очень удобны лдя кр пнотоннажного произ-ва. ольшое развитие получили методы произ-ва гелевых или капиллярно-пористых материалов (силикагели, алюмогели и мн. др.), в к-рых получение волей и гелей осуществляют как единый процесс с использованием конденсац. хнм. зарождения свободнодисперсных частиц с послед. структурированием в том же аппарате или объеме. Полученный гель отделяют от маточного р-ра, промывают и подвергают термич.
обработке. Иногда перед термич. обработкой материалу придают нужную форму, напр., экструзией. Наиб. перспективны процессы, обеспечивающие получение грану- 339 лир. материалов в форме микросфер и осуществляемые для этого в капле р-ра. Один из вариантов З,-г.п.(метод внеш. гелеобразоваиия) для получения гранулир. керамич. материала заключается в экстракц. удалении дисперснонной среды -воды из капли золя оксида металла, взвешенной или медленно движущейся в потоке орг.
экстрагента (длинноцепочечный алифатич. спирт). После отверждения (гелеобразования) гель-сферы выводят из потока зкстрагента, сушат и подвергают термич. об аботке. Д р. вариант метода внеш. гелеобразования — гель-полдерживающее осажденис-также включает массообмен на границе раздела двух фаз и отличается от описанного выше тем, что процессы подучения золя и геля в объеме капли осуществляются без временного и пространственного их разделения. К р-ру соли металла (напр., нитрата Тй) добавляют р-р полимера (напр., полиаинилового спирта) и формамид в качестве модификатора пов-сти.
Полученный р-р капельно диспергируется в ванну с р-ром ХН„ где происходит образование частиц твердой фазы высокой дисперсности в объеме капли. Прочность частиц обеспечивается структурой, состоящей из переплетенных молекул поливинилового спирта. После отверждения гель-сферы промывают водой, сушат и прокалнвают до требуемой плотности. Разработано носк.
вариантов этого процесса для получения оксидов элементов П1-Ч1 и Ч(Н групп с использованием разл. полимеров естеств. и искусств. происхождения, а также разл. ПАВ. Разработан метод внутр, гелеобразования, к-рый заключается в капельном диспергировании охлажденного метастабильного водного р-ра, содержащего гидролизующуюся соль и реагенты (мочевина и гексаметилентетрамин), в горячую (не выше !00'С) не смешивающуюся с водой дисперсионную среду. В объеме капель при их нагревании происходит гомог.гидролиз и образуются гель-сферы практически идеальной формы.
После отделения гель-сфер от дисперснонной среды их промывают р-ром ХН, сушаз. и подвергают термич. обработке для получения микросфер с требуемыми характеристиками, Таким путем, напр., получают оксилное ядерное топливо для виброуплотненных твэлов. Если в исходный р-р ввести коллоидный угдерод, то в результате термич. обработки в вакууме получают карбиды в форме микросфер, а при обработке в атмосфере Н,-нитрилы с плотностью, близкой к теоретической яи» Филнппог Е А, Палкав А С,,кочерин И Н,«калчохкмям.
1эае. т ". "и 3, с 305-15, Пцогг ака Кии сеглкчо Ггов Кик Г осеиъпа Ы Шг шип~межи егг ь Г Рвщга Осмм 8-9, 1эак «Заигпа! оГ яоп Спилим зыыш шк и м ь ! х, р 1-гзе, сметь гь, иааьмгш ыглячеж шкь ги 3. р пб-ш В. И. Ычыр ЗОЛЬНОСг Ь. масса твердого неорг, остатка (золы), образующегося после полного сгорания образца горючего в-ва (угля, торфа и др.) в определенных условиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
