Silica gel và công dụng

Silica gel hay gel axit silixic là một loại hóa chất rất phổ biến trong đời sống. Silica gel thực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số khoang rỗng li ti trong hạt). Công thức hóa học đơn giản của nó là SiO2.nH2O
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Silica gel và công dụng Silica gel và công dụngSilica gel hay gel axit silixic là một loại hóa chất rất phổ biến trong đời sống. Silica gelthực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số khoang rỗng li ti trong hạt).Công thức hóa học đơn giản của nó là SiO2.nH2O (nH2SO4 3SiO2 + H2O + Na2SO4, kết quả tạo thành dạng sol, rồi sol đông tụ lại thànhgen, sau khi rửa, sấy khô và nung ta thu được silicagen. Đó là chất rắn có lỗ xốp nhỏ,dạng cục hoặc viên hình cầu tuỳ thuộc phương pháp tạo hạt khi điều chế, có loại trongsuốt như thuỷ tinh, có loại đục. Độ xốp thay đổi trong giới hạn 20 - 60%, đường kính lỗxốp khoảng 3 - 10 nm, bề mặt riêng 200 - 800 m2/g. Thường là khoảng 800m2/g, có thểtưởng tượng một lượng silica gel cỡ một thìa cà phê có diện tích tiếp xúc cỡ một sânbóng đá.Hạt Silicagel có khả năng hút nước mạnh ngoài ra với đặc tính xốp còn được dùng làmchất mang xúc tác; chất hấp phụ (pha tĩnh) trong phân tích sắc k í. Tuy nhiên loại hạtsilicagel dùng để hút ẩm không phải là loại dùng làm chất nhồi trong cột sắc ký.Silicagel là một chất vô cơ bền, không độc, bảo quản và vận chuyển dễ dàng.So sánh hiệu quả của các hóa chất được dùng để hút ẩmCaCl2 : lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 1,5mgNaOH: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,8mgH2SO4 95%: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,3mgSilica gel: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,03mgKOH: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,014 mgAl2O3: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,005mgCaSO4: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,005mgVật liệu rây phân tử: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,004H2SO4 đặc: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,003Mg(ClO4)2: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,002P2O5: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,00002mgTrong đời sống hàng ngày, người ta thường gặp silica gel trong những gói nhỏ đặt tronglọ thuốc tây, trong gói thực phẩm, trong sản phẩm điện tử và có dòng chữ «do not eat».Ở đó, silica gel đóng vai trò hút ẩm để giữ các sản phẩm trên không bị hơi ẩm làm hỏng.Silica gel hút ẩm nhờ hiện tượng mao dẫn ở hàng triệu khoang rỗng li ti của nó, hơi nướcbị hút vào và bám vào chỗ rỗng bên trong các hạt. Silica gel có thể hút một lượng hơinước bằng 40% trọng lượng của nó và một cách tương đối có thể làm độ ẩm tương đối hộp kín giảm xuống đến 40%.trongĐể chỉ thị t ình trạng ngậm hơi nước của silica gel, người ta đưa một lượng muối cobanclorua vào trong các mao quản của silicagel. Khi còn khô muối coban clorua sẽ có màuxanh dương, khi bắt đầu ngậm hơi nước, nó chuyển dần sang màu xanh nhạt, rồi màuhồng.Loại silicagel này có giá cao hơn silicagel không t ẩm màu. Gần đây có nhiều ý kiến chorằng coban clorua là nguyên tố có thể gây ung thư khi vô tình để xâm nhập vào cơ thể tuynhiên quan điểm này chưa nhận được sự đồng tình của nhiều nhà khoa học do nguyênnhân ung thư vẫn chưa được hoàn toàn sáng tỏ thì không thể kết luận một yếu tố nào đólà gây ung thư được. Cơ chế gây ung thư hiện nay vẫn chủ yếu dựa trên các mô hìnhthống kê truyền thống và chưa thấy có báo cáo có hệ thống nào về coban clorua. Tuynhiên cũng cần lưu ý tới điều này và thực hiện đúng chỉ dẫn « do not eat » vì cobanclorua không bay hơi ở điều kiện thường nên cũng không cần quá băn khoăn.Khi silica gel đã ngậm no nước, ta có thể tái sinh một cách đơn giản nó bằng cách giữ nóở nhiệt độ khoảng 180 độC trong khoảng ba giờ (phụ thuộc vào độ đồng đều nhiệt độ, bềmặt tiếp xúc…) hoặc cho vào lò vi sóng để chế độ Medium trong khoảng 10 phút hoặccho tới khi nào nó trở về màu xanh dương với các loại có chất chỉ thị coban clorua.Tuy nhiên để hiểu thấu đáo được quá trình hấp phụ và nhả hấp phụ là vấn đề có tính khoahọc và rất phức tạp.Một cách đơn giản thì quá trình sấy là quá trình giải hấp phụ bên trong hạt silicagel, phảisấy ở nhiệt độ cao và trong thời gian dài thì mới hiệu quả. Nếu sấy ở nhiệt độ thấp hoặctrong thời gian ngắn thi silicagel sẽ nhanh chóng hút đầy nước và bạn sẽ nhanh phải sấylại hơn.Lưu ý rằng nhiệt độ sấy cao hoặc có sự tác động của ngoại lực có thể dẫn đến việc hạtsilicagel bị vỡ vụn và số lần hoàn nguyên silicagel khá thấp, sau vài lần sấy bạn phải thaysilicagel mới. Điều này là đáng quan tâm khi bảo quản các ống zoom của máy ảnh, nhữngmảnh vụn của siliaca gel có thể lọt vào và làm kẹt ống. Và silica gel bản chất như thủy thể mài xướt các hệ quang học.tinh nên cóTrong điều kiện thời tiết Việt Nam có độ ẩm cao, các thiết bị điện tử đắt tiền như máyquay phim, máy ảnh, len… rất dễ bị hỏng hoặc bị nấm mốc tấn công nếu để trong nơi cóđộ ẩm cao trong thời gian dài. Vì vậy việc sử dụng silica gel làm chất hút ẩm để bảo quảncác thiết bị số là một nhu cầu lớn vì đầu tư nhỏ hơn nhiều so với đầu tư một tủ chống ẩm khoảng vài trăm dollar.giáMột cách tiêu chuẩn là sử dụng bình hút ẩm là một bình thủy tinh có 2 đáy, ở dưới chứakhoảng 500g silica gel, ở trên là nơi đặt các thứ cần hút ẩm, bình được đậy kín bằng nắpđậy mài nhám.Khả năng hút ẩm của silica gel phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của môi trường chứ nókhông thể hút tới kiệt hơi ẩm trong không khí và tuân theo quy tắc cân bằng.Độ ẩm tương đối của không khí: 20% thì có thể hút đến độ ẩm khoảng 12%.Độ ẩm tương đối của không khí: 50% thì có thể hút đến độ ẩm khoảng 23%.Độ ẩm tương đối của không khí: 90% thì có thể hút đến độ ẩm khoảng 31%.Như vậy trong điều kiện thời tiết Việt Nam độ ẩm tương đối (RH) khoảng 80% thì khiđậy kín bình trong khoảng 12 tiếng độ ẩm sẽ đạt khoảng 30% như vậy đây là một RH khá tưởng đề bảo quản ...