Cómo calcular la superficie específica de sílice pirógena
¿Cuál es la superficie específica de la sílice pirógena?
La superficie específica de la sílice pirógena es una medida de la superficie total disponible por unidad de peso del material. Se expresa en unidades de metros cuadrados por gramo (m²/g) y representa la superficie externa e interna de las partículas.
La superficie específica de la sílice pirógena afecta su rendimiento en estas aplicaciones. Por ejemplo, una mayor superficie puede dar lugar a mayores efectos de refuerzo en los polímeros o una mejor adsorción en la cromatografía. Por lo tanto, medir y controlar la superficie específica es importante para el control de calidad y el desarrollo de productos en estas industrias.
¿Cómo se mide la superficie específica de la sílice pirógena?
El proceso
- Coloque 30 miligramos de HIFULL HL-200 (sílice pirógena hidrofílica) en el tubo de muestra.
- Coloque las muestras en el analizador de área de superficie, ingrese el peso.
- Haga clic en el botón de adsorción para comenzar.
- El analizador de área de superficie calculará la capacidad de adsorción de la monocapa mediante el método BET y calculará el área de superficie específica.
- Los resultados de las tres muestras son 203.896 m² por gramo, 206.602 m²/g y 204.326 m²/g. Todos se acercan a los 200 m²/g.
P: ¿Cuál es la superficie específica de BET?
El área de superficie específica BET es una medida del área de superficie de un material por unidad de masa, determinada mediante el método Brunauer-Emmett-Teller (BET). Normalmente se expresa en unidades de metros cuadrados por gramo (m²/g).
Un valor bajo de área de superficie específica BET indica que el material tiene un área de superficie relativamente pequeña por unidad de masa, lo que significa que tiene menos sitios disponibles para que ocurran reacciones químicas o interacciones físicas. Esto puede afectar el rendimiento del material en diversas aplicaciones, como en catalizadores, donde es deseable una superficie elevada para aumentar el número de sitios activos para reacciones catalíticas.
En general, una superficie específica BET alta suele asociarse con una mayor reactividad o capacidad de adsorción, mientras que una superficie específica BET baja puede indicar una reactividad o capacidad de adsorción reducida. Sin embargo, la importancia del valor del área de superficie específica dependerá de la aplicación y del material específico que se esté evaluando.
Factores que afectan la superficie específica (sílice pirógena)
La sílice pirógena se produce mediante pirólisis de tetracloruro de silicio en una llama de hidrógeno y aire (Leer más: Diferencia entre sílice pirógena y sílice precipitada). Los factores que afectan la superficie específica (SSA) de la sílice pirógena incluyen:
- Tamaño de partícula: el SSA de la sílice pirógena aumenta a medida que disminuye el tamaño de partícula. Las partículas de sílice pirógena suelen tener un diámetro en el intervalo de 5 a 50 nm.
- Aglomeración: La aglomeración de partículas de sílice pirógena puede reducir el SSA. Los aglomerados se pueden descomponer por medios mecánicos, como molienda o molienda, para aumentar el SSA.
- El área de superficie del material precursor: El SSA de la sílice pirógena se ve afectado por el área de superficie del material precursor. Una mayor área superficial del material precursor da como resultado un mayor SSA de sílice pirógena.
- Temperatura: La temperatura durante la síntesis de sílice pirógena puede afectar su SSA. Las temperaturas más altas pueden dar como resultado tamaños de partículas más grandes y un SSA más bajo.
- Tiempo de residencia: El tiempo de residencia del material precursor en la llama también puede afectar el SSA de la sílice pirógena. Tiempos de residencia más prolongados pueden dar como resultado tamaños de partículas más grandes y un SSA más bajo.
- Caudal de gas: el caudal de gas durante la síntesis de sílice pirógena puede afectar su SSA. Caudales de gas más altos pueden dar como resultado tamaños de partículas más pequeños y mayor SSA.
- pH: El pH del material precursor puede afectar el SSA de la sílice pirógena. Los valores de pH más bajos pueden dar como resultado tamaños de partículas más grandes y un SSA más bajo.
En general, la superficie específica de la sílice pirógena se ve afectada por una variedad de factores que influyen en el tamaño, la forma y las propiedades superficiales de las partículas.
¿Cómo se utiliza la sílice pirógena según su superficie específica?
El SSA de la sílice pirógena afecta sus propiedades como reactividad, comportamiento reológico y capacidad de adsorción. A continuación se muestran algunos ejemplos de cómo se utiliza la sílice pirógena en función de su SSA:
Control de reología: la sílice pirógena se usa ampliamente como modificador de reología en diversas aplicaciones, como recubrimientos, adhesivos y selladores. El SSA de la sílice pirógena afecta su capacidad para controlar la viscosidad y las propiedades de flujo del material. La sílice pirógena con alto contenido de SSA se usa típicamente para formulaciones más espesas y viscosas, mientras que la sílice pirógena con bajo SSA se usa para formulaciones más delgadas y fluidas.
Refuerzo en elastómeros: la sílice pirógena se utiliza como relleno de refuerzo en elastómeros como el caucho de silicona. El alto SSA de la sílice pirógena da como resultado una fuerte interacción relleno-polímero, que puede mejorar propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción y la resistencia al desgarro.
Soporte de catalizador: la sílice pirógena se utiliza como material de soporte para catalizadores debido a su alta superficie, que proporciona una gran cantidad de sitios activos para reacciones catalíticas. Normalmente se utiliza sílice pirógena con alto contenido de SSA para esta aplicación para maximizar la cantidad de sitios activos disponibles.
Adsorbente: La sílice pirógena se utiliza como adsorbente en diversas aplicaciones, como cromatografía y separación de gases. El SSA de la sílice pirógena afecta su capacidad de adsorción, y la sílice pirógena con mayor SSA tiene una mayor capacidad de adsorción.
Cosméticos: La sílice pirógena se utiliza en cosmética como espesante y modificador de viscosidad. El SSA de la sílice pirógena afecta su capacidad para controlar la viscosidad y la textura del producto cosmético; se utiliza sílice pirógena con mayor SSA para formulaciones más espesas.
La sílice pirógena SSA desempeña un papel fundamental en la determinación de su rendimiento en diversas aplicaciones (Leer más: Las otras aplicaciones de la sílice pirógena). Comprender la relación entre SSA y las propiedades deseadas del producto final es esencial para elegir el grado de sílice ahumada más adecuado para una aplicación particular.
¿Por qué es importante medir la superficie específica de la sílice pirógena?
Medir la superficie específica (SSA) de la sílice pirógena es importante por varias razones:
- Control de calidad: El SSA de la sílice pirógena es un parámetro de control de calidad importante ya que está estrechamente relacionado con sus propiedades como reactividad, capacidad de adsorción y comportamiento reológico. La medición del SSA garantiza que la sílice pirógena cumpla con las especificaciones requeridas para una aplicación particular.
- Optimización del proceso: el SSA de la sílice pirógena se ve afectado por las variables del proceso de síntesis, como la temperatura, el tiempo de residencia y el caudal de gas. Medir el SSA puede ayudar a optimizar el proceso de síntesis para lograr el SSA deseado para una aplicación particular.
- Predicción del rendimiento: el SSA de la sílice pirógena se puede utilizar para predecir su rendimiento en diversas aplicaciones. Por ejemplo, se espera que la sílice pirogénica con alto contenido de SSA tenga una mayor capacidad de adsorción y reactividad, mientras que la sílice pirogénica con bajo contenido de SSA puede ser preferida por sus propiedades reológicas.
- Comparación de diferentes productos de sílice pirógena: medir el SSA permite una comparación directa del área de superficie de diferentes productos de sílice pirógena. Esto es particularmente importante para aplicaciones donde una superficie elevada es crítica, como en catalizadores o adsorbentes.
Sílice pirógena hidrófila SSA y especificación de uso común
| Sílice pirógena hidrófila HIFULL | Unidad | HL-150 | HL-200 | HL-300 | HL-380 | HL-150W | HL-200W |
| Superficie específica (APUESTA) | m2/g | 150±15 | 200±20 | 300±25 | 380±30 | 150±10 | 200±15 |
| Valor de pH en dispersión al 4% | 3.9～4.5 | 3.9～4.5 | 3.7～4.5 | 3.7～4.5 | 3.9～4.5 | 3.9～4.5 | |
| Pérdida por secado*2 horas a 105 ℃ | % | ≤1.5 | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.5 | ＜1 | ＜1.5 |
| Pérdida por ignición*2 horas a 1000 ℃ | % | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.5 | ≤2.5 | ＜2.0 | ＜2.0 |
| Densidad apisonada | g/dm³ | 30～60 | 30～60 | 30～60 | 30～60 | 30～60 | 30～60 |
| Contenido de Sio2* Basado en material calcinado | % | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 | ≥99.8 |
| Residuo de tamiz (45μm) | mg/kg | ≤250 | ≤250 | ≤250 | ≤250 | ≤300 | ＜300 |
*Registros: los productos de sílice pirógena HIFULL obtienen registros de REACH y prerregistro de K-REACH y KKDIK
HIFULL fabrica más de 10 grados de sílice pirógena hidrofílica e hidrofóbica para su elección especial. Para TDS, MSDS o pruebas de muestra del producto, cotización de precios, consulte la hoja de datos o déjenos un mensaje.
