كيفية حساب المساحة السطحية المحددة للسيليكا المدخنة

ما هي المساحة السطحية المحددة للسيليكا المدخنة؟

كيف يتم قياس المساحة السطحية المحددة للسيليكا المدخنة؟

العملية

ضع 30 ملليجرام من HIFULL HL-200 (السيليكا المدخنة المحبة للماء) في أنبوب العينة

وضع العينات في محلل المساحة السطحية، وإدخال الوزن

انقر على زر الامتزاز للبدء

سيحسب محلل مساحة السطح قدرة الامتزاز أحادية الطبقة بطريقة BET ويحسب مساحة السطح المحددة

نتائج العينات الثلاث هي 203.896 متر مربع لكل جرام، 206.602 متر مربع/جم و204.326 متر مربع/جم. جميعها قريبة من 200 م²/جم.

العوامل المؤثرة على مساحة السطح المحددة (السيليكا المدخنة)

يتم إنتاج السيليكا المدخنة عن طريق الانحلال الحراري لرابع كلوريد السيليكون في لهب الهيدروجين والهواء (اقرأ المزيد: الفرق بين السيليكا المدخنة والسيليكا المترسبة). تشمل العوامل التي تؤثر على مساحة السطح المحددة (SSA) للسيليكا المدخنة ما يلي:

حجم الجسيمات: يزداد SSA للسيليكا المدخنة مع انخفاض حجم الجسيمات. عادةً ما يتراوح قطر جزيئات السيليكا المدخنة بين 5-50 نانومتر.

التكتل: يمكن أن يؤدي تكتل جزيئات السيليكا المدخنة إلى تقليل SSA. يمكن تفكيك التكتلات بالوسائل الميكانيكية، مثل الطحن أو الطحن، لزيادة SSA.

المساحة السطحية للمادة الأولية: تتأثر منطقة SSA للسيليكا المدخنة بمساحة سطح المادة الأولية. تؤدي المساحة السطحية الأعلى للمادة الأولية إلى ارتفاع SSA للسيليكا المدخنة.

درجة الحرارة: درجة الحرارة أثناء تصنيع السيليكا المدخنة يمكن أن تؤثر على SSA الخاص بها. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى أحجام جسيمات أكبر وانخفاض SSA.

وقت المكوث: يمكن أن يؤثر زمن مكوث المادة الأولية في اللهب أيضًا على SSA للسيليكا المدخنة. يمكن أن تؤدي أوقات الإقامة الأطول إلى أحجام جسيمات أكبر وانخفاض منطقة SSA.

معدل تدفق الغاز: يمكن أن يؤثر معدل تدفق الغاز أثناء تصنيع السيليكا المدخنة على منطقة SSA الخاصة بها. يمكن أن تؤدي معدلات تدفق الغاز المرتفعة إلى أحجام جسيمات أصغر وSSA أعلى.

الرقم الهيدروجيني: يمكن أن يؤثر الرقم الهيدروجيني للمادة الأولية على SSA للسيليكا المدخنة. يمكن أن تؤدي قيم الرقم الهيدروجيني المنخفضة إلى أحجام جسيمات أكبر وانخفاض SSA.

Overall, the specific surface area of fumed silica is affected by a range of factors that influence the size, shape, and surface properties of the particles.

كيف يتم استخدام السيليكا المدخنة بناءً على مساحة سطحها المحددة؟

يؤثر SSA للسيليكا المدخنة على خصائصه مثل التفاعل، والسلوك الريولوجي، وقدرة الامتزاز. فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية استخدام السيليكا المدخنة بناءً على SSA الخاص بها:

التحكم في الريولوجيا: تستخدم السيليكا المدخنة على نطاق واسع كمعدل للريولوجيا في تطبيقات مختلفة مثل الطلاءات والمواد اللاصقة ومانعات التسرب. يؤثر SSA للسيليكا المدخنة على قدرتها على التحكم في لزوجة المادة وخصائص تدفقها. عادةً ما يتم استخدام السيليكا المدخنة ذات مستوى SSA العالي في التركيبات الأكثر سمكًا وأكثر لزوجة، بينما يتم استخدام السيليكا المدخنة ذات مستوى SSA المنخفض في التركيبات الأرق والأكثر انسيابًا.

التعزيز في اللدائن: يتم استخدام السيليكا المدخنة كحشو معزز في اللدائن مثل مطاط السيليكون. يؤدي ارتفاع SSA للسيليكا المدخنة إلى تفاعل قوي بين الحشو والبوليمر، والذي يمكن أن يحسن الخواص الميكانيكية مثل قوة الشد ومقاومة التمزق.

دعم المحفز: تستخدم السيليكا المدخنة كمادة داعمة للمحفزات نظراً لمساحة سطحها العالية، والتي توفر عدداً كبيراً من المواقع النشطة للتفاعلات الحفزية. عادةً ما يتم استخدام السيليكا المدخنة عالية SSA لهذا التطبيق لزيادة عدد المواقع النشطة المتاحة.

الممتزات: تستخدم السيليكا المدخنة كمادة ماصة في تطبيقات مختلفة مثل اللوني وفصل الغاز. تؤثر SSA للسيليكا المدخنة على قدرتها على الامتصاص، حيث تتمتع السيليكا المدخنة الأعلى بقدرة امتصاص أكبر.

مستحضرات التجميل: يستخدم السيليكا المدخنة في مستحضرات التجميل كمكثف ومعدل لزوجة. يؤثر SSA للسيليكا المدخنة على قدرته على التحكم في لزوجة وملمس منتج التجميل، مع استخدام السيليكا المدخنة ذات SSA الأعلى في التركيبات الأكثر سمكًا.

تلعب السيليكا المدخنة SSA دورًا حاسمًا في تحديد أدائها في التطبيقات المختلفة (اقرأ المزيد: التطبيق الآخر للسيليكا المدخنة). يعد فهم العلاقة بين SSA والخصائص المرغوبة للمنتج النهائي أمرًا ضروريًا في اختيار درجة السيليكا المدخنة الأكثر ملاءمة لتطبيق معين.

لماذا يعتبر قياس مساحة السطح المحددة مهمًا للسيليكا المدخنة؟

يعد قياس المساحة السطحية المحددة (SSA) للسيليكا المدخنة أمرًا مهمًا لعدة أسباب:

مراقبة الجودة: يعد SSA للسيليكا المدخنة معلمة مهمة لمراقبة الجودة حيث أنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بخصائصها مثل التفاعل، وقدرة الامتزاز، والسلوك الريولوجي. يضمن قياس SSA أن السيليكا المدخنة تلبي المواصفات المطلوبة لتطبيق معين.

تحسين العملية: يتأثر SSA للسيليكا المدخنة بمتغيرات عملية التوليف مثل درجة الحرارة ووقت الإقامة ومعدل تدفق الغاز. يمكن أن يساعد قياس SSA في تحسين عملية التوليف لتحقيق SSA المطلوب لتطبيق معين.

التنبؤ بالأداء: يمكن استخدام SSA للسيليكا المدخنة للتنبؤ بأدائها في التطبيقات المختلفة. على سبيل المثال، من المتوقع أن تتمتع السيليكا المدخنة ذات مستوى عالٍ من SSA بقدرة امتصاص وتفاعلية أعلى، في حين قد تكون السيليكا المدخنة ذات مستوى SSA المنخفض مفضلة لخصائصها الريولوجية.

مقارنة منتجات السيليكا المدخنة المختلفة: يتيح قياس SSA إجراء مقارنة مباشرة لمساحة سطح منتجات السيليكا المدخنة المختلفة. وهذا مهم بشكل خاص للتطبيقات التي تكون فيها مساحة السطح العالية أمرًا بالغ الأهمية، كما هو الحال في المواد الحفازة أو الممتزات.

شائعة الاستخدام ماء السيليكا المدخنة SSA والمواصفات

HIFULL السيليكا المدخنة المحبة للماء	وحدة	HL-150	HL-200	HL-300	HL-380	HL-150W	HL-200W
مساحة السطح المحددة (BET)	m2/g	150±15	200±20	300±25	380±30	150±10	200±15
قيمة الرقم الهيدروجيني في نسبة تشتت 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
الخسارة عند التجفيف* ساعتين عند درجة حرارة 105 درجة مئوية	%	≤1.5	≤2.0	≤2.0	≤2.5	＜1	＜1.5
الخسارة عند الاشتعال* ساعتين عند 1000 درجة مئوية	%	≤2.0	≤2.0	≤2.5	≤2.5	＜2.0	＜2.0
كثافة مدك	g/dm³	30～60	30～60	30～60	30～60	30～60	30～60
محتوى Sio2* بناءً على المواد المشتعلة	%	≥99.8	≥99.8	≥99.8	≥99.8	≥99.8	≥99.8
بقايا الغربال   (45 ميكرومتر)	mg/kg	≤250	≤250	≤250	≤250	≤300	＜300

*التسجيلات: تحصل منتجات السيليكا المدخنة HIFULL على تسجيلات REACH والتسجيل المسبق لـ K-REACH وKKDIK

تقوم HIFULL بتصنيع أكثر من 10 درجات من السيليكا المدخنة المحبة للماء والكارهة للماء لاختيارك الخاص. بالنسبة إلى TDS للمنتج أو MSDS أو اختبار العينات أو عرض الأسعار، يرجى التحقق من ورقة البيانات أو ترك رسالة لنا.