In productione et vita, gel silica adhiberi potest ad sicca N2, aerem, hydrogenium, gas naturale [1] et sic porro.Secundum acidum et alcali desiccant dividi possunt in: acidum desiccant, alcalina desiccant et neutra desiccant [2].Silica gel neutrum sicciorem esse videtur, qui siccescere videtur NH3, HCl, SO2, etc. Attamen e parte principii silica gel componitur ex tribus-dimensionalibus intermolecularibus siccitatibus moleculis acidi orthosilicic, corpus est SiO2; et superficies in coetibus hydroxylis dives est (vide figura 1).Causa quare gel silica aquam haurire potest, est quia coetus hydroxylis pii in superficie gel silicae vincula hydrogenii intermolecularis formare potest cum moleculis aquae, ideo aquam adsorbere potest et sic munus desiccare.Color mutabilis gel silicae cobalt iones continet, et post adsorptionem aquae ad satietatem pervenit, cobaltae in silica colore mutato gel fient cobaltae hydratae, ita ut gel silica caerulea rosea fiat.Post calefactionem silicam gel roseam ad 200℃ per tempus, consectetuer vinculum inter gel silicam et aquam moleculas erumpit, et gel silica decolor rursus caeruleum convertet, ita ut structura schematis acidi silicii et gel silicii possit. reddi ut in Figura 1. Cum superficies gel silicae in coetibus hydroxylis dives sit, superficies silicae gel formare potest etiam vincula hydrogenii intermoleculares cum NH3 et HCl, etc., et nullo modo agere potest. desiccant NH3 et HCl, et nulla exstat relatio in litteris exsistentibus.Quid igitur eventus?Hoc argumento fecit sequentem inquisitionem experimentalem.
Fig.I schematis structurae acidi ortho-silicici et silicae gel
2 Experimentum Part
2.1 Exploratio scopum applicationis silicae gel desiccant — Ammonia Prima, gel silica decolorata in aqua destillata posita est et respective aqua ammoniaci contracta.Gel silica decolor roseum vertit in aqua destillata;In ammoniaco compacto, color mutans siliconem primum rubescit et sensim caeruleam vertit.Inde patet quod gel silica NH3 vel NH3 ·H2 O in ammoniaci absorbere potest.Ut in Figura 2, solidi calcii hydroxidi et Ammonii chloridi aequabiliter mixti et in tubo testi calefacti sunt.Gas inde ab alcali calce removetur et deinde per gel silicam.Color silicae gel prope directionem introitus levior fit (color applicationis silicae gel desiccant in Figura 2 exploratur — ammoniaci 73, 8th periodus 2023, idem est basically ac color madefactus silicae gel. in aqua ammoniaci sapa), et charta pH test nihil mutabile est.Hoc indicat NH3 productam chartam pH probationis non attigisse, et omnino adsortam esse.Post temporis spatium, siste calefaciendum, extrahe particulam pilae gel silicae, mitte in aquam destillatam, adde phenolphthalein ad aquam, solutionem rubescit, significans silica gel validam adsorptionem effectum habere; NH3, aqua destillata seiuncta, aquam destillatam intrat NH3, solutio alcalina est.Ergo, quia silica gel validam adsorptionem habet pro NH3, in siccitate silicone agens NH3 siccum non potest.
Fig.2 Exploratio scopum applicationis silicae gel desiccant — ammoniaci
2.2 Exploratio scopum applicationis silicae gel desiccant — hydrogenii chloridi primi adurunt NaCl solida cum lampade alcohol flamma ad removendum aquam humidam in componentibus solidis.Post specimen refrigeratum, acidum sulphuricum contractum additur solidorum naclorum, ut statim magnum numerum bullarum efficiant.Gas generatus in fistulam sphaericam siccantem gel silicam continens, et charta humida pH in fine fistulae siccitatis ponitur.Silica gel in fine anteriore lucem viridem vertit, et charta humida pH testium notam mutabilem habet (vide figuram 3).Ex quo patet quod gas generatum HCl per silica gel penitus adsortum est et in aerem non evadit.
Figura 3 Investigatio circa applicationem silicae gel desiccant — hydrogenii chloridi
Silica gel adsorbed HCl et viridis levis versa in tubo uitreo posita est.Silica nova gel pone in tubo test, adde acidum contractum hydrochloricum, gel silica etiam viridis fit color levis, duo colores idem sunt basically.Hoc ostendit gas silica gel in tubo sphaerico siccante.
2.3 Exploratio applicationis scopi silicae gel desiccant — sulphur dioxide mixtum acidum sulphuricum concentratum cum sodio thiosulfato solido (vide figurae 4), NA2s2 O3 +H2 SO4 ==Na2 SO4 +SO2 ↑+S↓+H2 O;Gas generatus per fistulam siccentem in qua gel silica decolorata transit, gel silica decolor fit caeruleo-viridis, et litmus caeruleus in fine chartae humidae signanter non mutat, significans generatum gasi SO2 habere. silica globulus globulus plane adsortus est et effugere non potest.
Fig.4 Exploratio scopum applicationis silicae gel desiccantis — sulphur dioxide
Silicae pilae partem silicae tolle et mitte in aqua decocta.Post stateram plenam, accipe parvam quantitatem aquae guttae in charta litmo caeruleo.Charta test signanter non mutat, indicans aquam destillatam non satis esse SO2 e gel silica desoluta.Accipe particulam pilae gel silicae et eam in tubo uitreo calefacies.Linum charta caerulea pone ad os testudinis.Litmus charta caerulea rubescit, indicans calefactionem gasi SO2 e pila gel silica desortam facere, ita litmum chartae rubrae facere.Experimenta supradicta demonstrant gel silicam etiam validam adsorptionis effectum in SO2 vel H2 SO3 habere, et adhiberi non posse ad gas SO2 siccendum.
2.4 Exploratio scopum applicationis silicae gel desiccant — Carbon dioxide
Ut patet in Figura 5, solutio sodium bicarbonatae madens phenolphthalein pallidum rubeum apparet.Solidum sodium bicarbonatum calefit et inde mixtura gasi pertransitur per tubum siccentem continentem sphaerae gel silicae aridae.Gelu silica signanter non mutat et sodium bicarbonatum madens cum phenolphthalein adsorbit HCl.Ion cobaltum in silica decoloratum gel solutionem viridis cum Cl- format et sensim sine colore fit, significans gas complexum esse CO2 in fine tubi sphaerici siccantis.Gel silica levis viridis in aqua destillata ponitur, et decolor silica gel paulatim in flavum mutat, significans HCl adsorbum per silica gel in aquam desoluta.Solutio aqueae superioris parva addita est solutioni nitrae argenteo acidificato ab acido nitrico ad formam praecipitandam albam.Parva solutio aqueae in amplis pH test charta demittitur, et charta test rubescit, significans solutionem acidicam esse.Gelam silicam validam adsorptionem ad gasi HCl habere supra experimenta demonstrant.HCl moleculae polaris valde est et coetus hydroxylis in superficie silicae gel etiam validam verticitatem habet, et duo vincula hydrogenii intermoleculares formare possunt vel commercium dipole validum relative habent, unde in vi intermolecularibus relative fortis inter superficiem silicae gel et HCl moleculae, sic silica gel validam adsorptionem HCl habet.Ideo silicone agente in siccitate HCl siccari non potest ut effugiat, hoc est, gel silica non CO2 adsorb vel ex parte tantum adsorb CO2.
Fig.5 Exploratio scopum applicationis silicae gel desiccant - carbonii dioxide
Ad probandum adsorptionem silicae gel ad gas dioxidum carbonii, sequentia experimenta continuantur.Silica gel pila in tubo sphaerico siccante sublata est, et pars solutionis bicarbonatae in sodium distillante phenolphthalein divisa est.Solutio sodium bicarbonatum decoloratum est.Ex quo patet quod silica gel carbonis dioxidum adsorbit, et post solutum in aqua, solutionem carbo dioxide desorbit in sodium bicarbonatam, faciens solutionem sodium bicarbonatae decidere.Reliqua pars pilae siliconis in sicco test tubo calefacta est, et inde gas in solutionem sodium bicarbonatae cum phenolphthalein destillante transmittitur.Mox, solutio sodium bicarbonatae mutatur ex luce rubra in sine colore.Inde etiam patet quod gel silica adhuc capacitatem adsorptionis habere pro gas CO2.Attamen vis adsorptionis gel in CO2 multo minor quam HCl, NH3 et SO2, et dioxidis carbonis solum partim adsorbiri potest in experimento in Figura 5. Ratio quare gel silica partim adsorb CO2 potest, verisimile est. quod silica gel et CO2 faciunt vincula hydrogenii intermoleculares Si — OH ... O = C.Quia atomus carbonis centralis CO2 est sp hybrida, et atomus silicon in silica gel sp3 hybrida est, moleculae CO2 linearis non bene cooperatur cum superficie gel silicae, unde fit in vi adsorptionis silicae gel dioxidi carbonis relative. Parvus.
3. Comparatio inter solubilitatem quatuor vaporum in aqua et adsorptionem status in superficie silicae gel Ex supra eventus experimentales, videri potest quod gel silica validam habet capacitatem adsorptionis ammoniae, hydrogenii chloridi et sulphuris dioxidi, sed. vis parva adsorptionis pro dioxide carbonii (vide Tabula 1).Hoc simile est solutioni quatuor vaporum in aqua.Hoc potest esse, quia moleculae aquae hydroxy-OH continent, et superficies silicae gel in hydroxylo etiam dives est, ideo solubilitas horum quatuor vaporum in aqua valde similis est cum adsorptione in superficie gel silicae.Inter tres gasi ammoniaci gasi, hydrogenii chloridi et dioxidis sulphuris, sulphur dioxidum minimam in aqua solubilitatem habet, sed postquam gel silica adsorbuit, difficillimum est inter tres vapores desorptionem.Post silica gel adsorbit ammoniacam et chloridem hydrogenii, aqua solvendo desordi potest.Post sulphur dioxide gas silica gel adsorpitur, difficile est cum aqua desorptionem, et calefieri ad desorptionem e superficie silicae gel.Ideo adsorptio quattuor gasorum in superficie gel silicae theoretice computari debet.
4 Calculus theoreticus commercii inter gel silicam et quattuor gasorum praesentatur in quantumisation ORCA programmatis [4] sub compage densitatis theoriae functionis (DFT).DFT D/B3LYP/Def2 TZVP methodus commercii modos et vires inter varios vapores et gel silicas computare adhibita est.Ut calculum simpliciorem reddant, solida silica gel in moleculis acidis tetramericis orthosilicicis repraesentantur.Proventus calculi monstrant H2 O, NH3 et HCl omnia posse vincula hydrogenii cum globo hydroxyli in superficie gel silicae formare (vide Figure 6a~c).In silica superficie gel energiae relative validae habent (vide Tabula 2) et in superficie gel silicae facile adsorduntur.Cum vis ligaturae NH3 et HCl similis sit ac H2 O, aqua lavatio ad horum molecularum gasorum dissolutionem ducere potest.Ad moleculum SO2, eius industria ligatura tantum -17.47 kJ/mol est, quae multo minor est quam supra tres moleculas.Attamen experimentum confirmavit SO2 gasi silicae gel facile adsorted, et etiam lavatio illam desordi non posse, et solum calefactio SO2 e superficie gel silicae evadere potest.Ergo suspicati sumus verisimile SO2 coniungere cum H2 O in superficie gel silicae fractiones H2 SO3 formare.Figura 6e ostendit moleculae H2 SO3 tres consectetuer vincula cum atomis hydroxyli et oxygenii simul in superficie gel silicae formare, et energiam ligaturam tam altam esse quam -76.63 kJ/mol, quam ob rem SO2 adsorbuit. silica gel difficile eludere aqua.CO2 Non-polares infirmissimam facultatem ligandi cum gel silica habet, et solum ex parte gel silicae adsordi potest.Quamquam vis ligaturae H2 CO3 et gel silicae -65.65 kJ/mol etiam attigit, conversio certe CO2 ad H2 CO3 alta non fuit, ergo adsorptionis ratis CO2 redacta est.Ex superioribus constare potest, quod moleculae verticitatis gasi sola criterium non est iudicare num a silica gel adsorbiri possit, et vinculum hydrogenii cum superficie gel silica formatum est causa principalis adsorptionis eius stabilis.
Compositio gel silicae est SiO2 ·nH2 O, ingens superficiei gel silicae et divites hydroxyli in superficie gel silicae faciunt uti non-toxicus siccior cum praestanti observantia et late in productione et vita adhibetur. .In hac charta, confirmatur e duobus aspectibus experimenti et calculi theoretici quem gel silica adsorbere potest NH3, HCl, SO2, CO2 et alios vapores per vincula hydrogenii intermoleculares, ideo gel silica adhiberi non potest ad hos vapores siccendos.Compositio gel silicae est SiO2 ·nH2 O, ingens superficiei gel silicae et divites hydroxyli in superficie gel silicae faciunt uti non-toxicus siccior cum praestanti observantia et late in productione et vita adhibetur. .In hac charta, confirmatur e duobus aspectibus experimenti et calculi theoretici quem gel silica adsorbere potest NH3, HCl, SO2, CO2 et alios vapores per vincula hydrogenii intermoleculares, ideo gel silica adhiberi non potest ad hos vapores siccendos.
III
Fig.6 Modi commercii inter diversas moleculas et superficies gel silicae computatae per modum DFT
Post tempus: Nov-14-2023
