Силикагель технический

Реальная тара может отличаться от изображённой на фотографии

Силикагель технический

Нет в наличии

Технический силикагель — пористый высушенный гель кремниевой кислоты состава SiO2·nH2O с развитой внутренней поверхностью (по данным поставщиков до 750–800 м²/г), который выпускают по ГОСТ 3956-76 и на который в каталогах и паспортах приводят два номера CAS — 112926-00-8 и 7631-86-9: оба легитимно обозначают синтетический аморфный диоксид кремния и относятся к одному и тому же классу вещества. Стандарт делит продукт на гранулированные и кусковые марки, мелкопористые (КСМГ, ШСМГ) и крупнопористые (КСКГ, ШСКГ, МСКГ, АСКГ), с разной насыпной плотностью, механической прочностью и влагоёмкостью, поэтому нормы разных марок нельзя объединять в одну спецификацию. Мелкопористые марки эффективнее при умеренной влажности потока (насыпная плотность КСМГ не менее 720 г/дм³, влагоёмкость не менее 25 % при 60 % относительной влажности), а крупнопористые лучше работают при насыщенных парах (плотность КСКГ не менее 400 г/дм³, влагоёмкость не менее 70 % при 100 % влажности). Насыщенный адсорбент восстанавливают нагревом ориентировочно до 150–180 °C, не превышая 200 °C, чтобы не терять адсорбционную поверхность безвозвратно.

Категории: ,

Основные применения

  • осушка сжатого воздуха, технических газов и трансформаторного масла
  • адсорбционная очистка и осветление совместимых жидкостей, рекуперация летучих растворителей
  • носитель катализаторов и полярная неподвижная фаза в хроматографии
  • влагопоглотитель для защитной упаковки и консервации оборудования

Стандарты и документы

ГОСТ 3956-76; код ТН ВЭД 2811220000; конкретные нормы влагоёмкости, плотности и прочности выбирают по марке и сорту, указанным в паспорте партии.

Характеристики

CAS
112926-00-8; 7631-86-9
Формула
SiO2·nH2O
Молярная масса
60,08 г/моль в пересчёте на SiO2
Класс вещества
аморфный пористый диоксид кремния, неорганический адсорбент
Внешний вид
стекловидные прозрачные или матовые зерна; для первого сорта возможен цвет до тёмного с чёрными включениями
Растворимость
практически нерастворим в воде
Плотность
насыпная плотность зависит от марки: для КСМГ не менее 720 г/дм³, для КСКГ не менее 400 г/дм³
Температура хранения
сухой закрытый склад без увлажнения и резких источников тепла
Класс опасности
по ГОСТ 3956-76 технический продукт относится к 3-му классу опасности по воздействию на организм; сам силикагель пожаро- и взрывобезопасен, горючих и взрывоопасных свойств не проявляет
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 3956-76

Применение по отраслям

Осушка воздуха и технологических газов

Зернистый слой поглощает водяной пар на внутренней поверхности пор и снижает влажность потока. Для сравнительно низкой относительной влажности обычно выбирают мелкопористую марку, а крупнопористая показывает нормируемую вместимость при высокой влажности. Тот же принцип используют воздухоосушительные фильтры масляных трансформаторов: силикагель поглощает влагу из воздуха, поступающего в расширитель бака при тепловом дыхании масла, а его меняют или регенерируют по регламенту обслуживания. Рабочий цикл в стационарных осушителях включает адсорбцию до заданной точки росы на выходе, переключение аппарата, регенерацию нагретым воздухом и охлаждение перед возвратом в линию.

Очистка жидкостей и носитель активной фазы

Крупнопористые и активированные исполнения применяют для осветления совместимых жидкостей, рекуперации летучих растворителей (например, паров ацетона или бензола) из воздуха и как носитель катализаторов. В лабораторной и препаративной хроматографии силикагель — распространённая полярная неподвижная фаза для разделения органических смесей; для этой задачи важны контролируемый размер частиц, узкое распределение пор и минимальное содержание примесей железа и алюминия. Результат зависит от распределения пор, площади поверхности, влажности и размера зерна. Перед загрузкой в аппарат лабораторно проверяют удержание целевого компонента, унос мелочи, перепад давления и химическую совместимость.

Контроль влажности в закрытых объёмах

Силикагель размещают в воздухопроницаемых кассетах или пакетах, изолируя зерно от прямого контакта с изделием; тот же принцип используют при временной защите металлоизделий и оборудования от коррозии на складе и при транспортировке. Количество рассчитывают по объёму воздуха, влагопроницаемости упаковки, сроку защиты и исходной влажности материалов. Для контроля насыщения применяют измерение точки росы, прироста массы либо отдельный индикаторный силикагель с добавкой солей кобальта, меняющий цвет при насыщении (синий на розовый); такой индикаторный сорт токсичнее обычного и в этой карточке не описан.

Практические нюансы

Почему обозначение марки важно

Для КСМГ стандарт нормирует влагопоглощение при относительной влажности 20, 40 и 60%, тогда как для КСКГ ключевая норма дана при 100%. Подмена одной марки другой меняет расчёт слоя и длительность рабочего цикла.

Сравнение крупных гранулированных марок

КСМГ: зерно 2,8–7,0 мм, доля целевой фракции не менее 94%, прочность первого сорта не менее 94%, насыпная плотность не менее 720 г/дм³. КСКГ: зерно 2,8–7,0 мм, доля не менее 94%, прочность не менее 86%, плотность не менее 400 г/дм³.

Контроль насыщения без цветового индикатора

Состояние слоя оценивают по точке росы на выходе, приросту массы контрольной навески или времени защитного действия. Цвет технического зерна сам по себе не является надёжным показателем остаточной ёмкости.

Два номера CAS для одного силикагеля

В паспортах и у разных поставщиков технический силикагель встречается под двумя номерами CAS — 112926-00-8 и 7631-86-9. Оба относятся к синтетическому аморфному диоксиду кремния: 112926-00-8 — номер, который базы безопасности чаще присваивают именно силикагелю (осушающему гелю на основе SiO2), а 7631-86-9 — более общий номер диоксида кремния, которым отдельные производители обозначают тот же аморфный материал. Расхождение отражает практику разных изготовителей, а не наличие двух разных веществ под одним названием; оба номера прошли проверку контрольной цифры CAS и оставлены в карточке через точку с запятой. Кристаллический диоксид кремния (кварц, кристобалит) — химически родственный, но токсикологически иной материал с собственным регулированием; к силикагелю он не относится.

Температурные пределы регенерации

Вода удерживается на поверхности пор преимущественно физической адсорбцией, поэтому её обычно снимают продувкой нагретым воздухом или инертным газом при 150–180 °C до постоянной массы — в этом диапазоне ёмкость восстанавливается практически полностью. Нагрев до 200 °C ещё допустим, но в интервале 200–400 °C часть поверхностных гидроксильных групп необратимо переходит в кремний-кислородные связи, и адсорбционная ёмкость начинает снижаться; выше 400 °C удельная поверхность падает необратимо, и материал теряет исходные адсорбционные свойства. На практике регенерацию ведут не выше 180 °C и контролируют время продувки, а не полагаются только на факт нагрева.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Хранить в сухой герметичной таре, защищённой от воды, паров химически активных веществ и загрязнения маслами. Не размещать рядом с открытой упаковкой гигроскопичных или пахучих материалов.
Меры безопасности
При пересыпании минимизировать пыление, применять защитные очки, перчатки и подходящую защиту органов дыхания. Просыпь собирать пылесосом промышленного исполнения или осторожным механическим способом.
Перевозка
Обычная транспортная классификация для чистого аморфного силикагеля отсутствует, но требования к пыли, таре и загрязнению сохраняются. Маркировку проверяют по паспорту поставляемой партии.
Вентиляция
Места загрузки и выгрузки оснащают местным отсосом, предотвращающим накопление мелкодисперсной пыли в зоне дыхания.
Температурный режим
Для хранения достаточно сухого складского режима; температуру регенерации назначают по инструкции изготовителя и типу адсорбера.
Тара
Влагостойкий герметичный вкладыш внутри прочного мешка или мягкого контейнера, исключающий проникновение атмосферной влаги и просыпание мелочи.

Частые вопросы

Какая марка силикагеля представлена в этой позиции?
Исходное название указывает технический продукт и внешний вид, но не фиксирует марку. До заказа следует выбрать КСМГ, КСКГ или другое исполнение и закрепить его в спецификации.
Чем КСМГ отличается от КСКГ?
В обозначении марки первая «К» — крупный по размеру зерна, «С» — силикагель, третья буква означает мелкопористый (М) или крупнопористый (К) продукт, а «Г» на конце — гранулированный (кусковые марки оканчиваются на «К»). Поэтому КСМГ — крупный гранулированный мелкопористый материал, а КСКГ — крупный гранулированный крупнопористый; кроме них ГОСТ 3956-76 нормирует и другие сочетания — мелкие гранулированные ШСМГ и ШСКГ, а также крупнопористые МСКГ и АСКГ. Для всех этих марок установлены разные нормы насыпной плотности, механической прочности и влагоёмкости, которые нельзя переносить с одной марки на другую.
Допустимы ли тёмные зерна и чёрные включения?
Такой внешний вид допускается для первого сорта некоторых марок по ГОСТ 3956-76. Сорт подтверждают паспортом, а однородность партии оценивают по установленному методу.
Почему силикагель хранят только в герметичной упаковке?
Открытый материал сразу адсорбирует влагу из складского воздуха. Это уменьшает остаточную рабочую ёмкость и искажает массу сухого адсорбента при загрузке аппарата.
Можно ли восстановить насыщенный материал?
Вода удерживается преимущественно физической адсорбцией, поэтому силикагель регенерируют нагретым воздухом или инертным газом. Температуру и длительность берут из инструкции для конкретной марки.
Как избежать пыли в осушительном аппарате?
Выбирают нормированную прочность зерна, аккуратно загружают слой, устанавливают удерживающие сетки и ограничивают скорость газа. Разрушенную мелочь удаляют перед вводом оборудования.
Подходит ли любой технический силикагель для пищевой упаковки?
Техническое соответствие ГОСТ 3956-76 само по себе не подтверждает пригодность для контакта с пищевой продукцией. Требуются отдельная спецификация, состав добавок и документы производителя.
Чем технический силикагель отличается от индикаторного?
Индикаторные сорта содержат добавку солей кобальта или иного красителя и меняют цвет при насыщении влагой, обычно с синего на розовый, что удобно для визуального контроля в осушителях и защитной упаковке. Такая добавка делает материал токсичнее и относится к отдельной спецификации; в этой карточке описан обычный, неиндикаторный технический силикагель, и замену марки на индикаторную согласуют отдельно.

Источники

Смотрите также в: Лабораторные реактивы и аналитика Сорбенты, адсорбенты и фильтрующие материалы

Похожие