Siliciumdioxid

Siliziumdioxid (chemische Formel: SiOz) ist ein saures Oxid, das entsprechende Hydrat ist Kieselsäure (H2SiOs), Siliziumdioxid ist eine der wichtigsten Verbindungen von Silizium. Die auf der Erde vorkommende natürliche Kieselsäure macht etwa 12 % der Masse der Erdkruste aus und kommt in zwei Kategorien vor: kristallin und amorph, die zusammen als Kieselsäure bezeichnet werden.

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Produkteinführung

Produktbeschreibung

Kieselsäure wird auch als Silica bezeichnet, chemische Formel: SiO₂. In der Natur gibt es zwei Arten: kristalline Kieselsäure und amorphe Kieselsäure. Aufgrund der unterschiedlichen Kristallstruktur kann kristalline Kieselsäure in drei Arten unterteilt werden: Quarz, Plattenquarz und Cristobalit. Reiner Quarz ist ein farbloser Kristall, und großer und transparenter prismatischer Quarz wird als Kristall bezeichnet. Wenn der Kristall Spurenverunreinigungen enthält, gibt es Amethyst, Teekristall, Tintenkristall und so weiter. Gewöhnlicher Sand ist ein feiner Quarzkristall, mit gelbem Sand (mehr Eisenverunreinigungen) und weißem Sand (weniger Verunreinigungen, reiner).

Einleitung

►Grundlegende Verwendung

1. Siliziumdioxid wird zur Herstellung von Glas, Quarzglas, Wasserglas, Glasfasern, wichtigen Komponenten der Elektronikindustrie, optischen Instrumenten, Kunsthandwerk und feuerfesten Materialien verwendet und ist ein wichtiges Material für die wissenschaftliche Forschung. 2. Anwendungen von Siliziumdioxid: Flachglas, Glasprodukte, Gusssand, Glasfasern, Keramikglasur, Sandstrahlen zur Rostvorbeugung, Sand zur Filterung, Flussmittel, feuerfeste Materialien und Herstellung von autoklaviertem Leichtbeton. Siliziumdioxid hat viele Verwendungsmöglichkeiten. Die in der Natur relativ seltenen Kristalle können zur Herstellung wichtiger Komponenten der Elektronikindustrie, optischer Instrumente und Kunsthandwerk verwendet werden, und Siliziumdioxid ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Glasfasern. Im Allgemeinen ist es reiner Quarz, der zur Herstellung von Quarzglas verwendet werden kann. Der Ausdehnungskoeffizient von Quarzglas ist sehr klein, entspricht 1/18 von gewöhnlichem Glas, kann drastischen Temperaturschwankungen standhalten und ist gut säurebeständig (außer HF), daher wird Quarzglas häufig zur Herstellung hochtemperaturbeständiger chemischer Instrumente verwendet. Quarzsand wird häufig als Glasrohstoff und Baumaterial verwendet.

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►Synthesemethode

1. Ionenaustauschverfahren: Das verdünnte Wasserglas wird gefiltert, um durch Kationenaustausch, Anionenaustausch, pH-Wert-Anpassung, Verdampfung oder Ultrafiltrationskonzentration Verunreinigungen zu entfernen und Kieselsol herzustellen.

2. Kieselsäurepulvermethode: Destilliertes Wasser und Natriumhydroxid (Reagenzqualität) werden in den Reaktionsbehälter gegeben, die Temperatur wird auf 65 Grad erhöht, eine bestimmte Menge Ammoniak wird hinzugefügt, um die Alkalität anzupassen, und Kieselsäurepulver wird in Chargen unter Rühren hinzugefügt und die Temperatur wird unter 8,3 Grad gehalten. Nach der Zugabe des Kieselsäurepulvers wird 2 bis 3 Stunden weitergerührt, und wenn der pH-Wert auf 9 bis 10 gesunken ist, wird die Probe analysiert und die Reaktion wird unter Rühren auf 50 Grad abgekühlt, nachdem die Reaktion abgeschlossen ist. Das Kieselsäuresolprodukt wurde hergestellt. Das nicht umgesetzte Kieselsäurepulver kann zurückgewonnen und wiederverwendet werden.

3. Schwefelsäuremethode: Das verdünnte Wasserglas und die verdünnte Schwefelsäure werden bei 20 bis 30 Grad gemischt, um eine Reaktion zu erzeugen, bei der Silikongel entsteht. Das Ganze wird 4 Stunden lang gealtert, 1 Stunde lang mit 2 bis 2,5 % verdünnter Schwefelsäure getränkt, bei 40 bis 50 Grad mit Wasser gewaschen, im Rotationstrockner auf einen Wassergehalt von 80 % dehydriert, auf einen Wassergehalt von 10 % getrocknet und im Aktivierungsofen bei 500 bis 550 Grad aktiviert. Die grobporigen Mikrokugeln wurden durch Sieben hergestellt.

4 Bei der Roheisenraffination entstehen Abfallrückstände, die Kieselsäure enthalten.