البحث في نطاق تطبيق مجفف هلام السيليكا

في الإنتاج والحياة، يمكن استخدام هلام السيليكا لتجفيف N2 والهواء والهيدروجين والغاز الطبيعي [1] وما إلى ذلك. وفقًا للحمض والقلوي، يمكن تقسيم المجفف إلى: مجفف حمضي ومجفف قلوي ومجفف محايد [2]. يبدو أن هلام السيليكا مجفف محايد يبدو أنه يجفف NH3 وHCl وSO2 وما إلى ذلك. ومع ذلك، من وجهة النظر الأساسية، يتكون هلام السيليكا من تجفيف ثلاثي الأبعاد بين جزيئات حمض أورثوسيليك، والجسم الرئيسي هو SiO2، والسطح غني بمجموعات الهيدروكسيل (انظر الشكل 1). والسبب في قدرة هلام السيليكا على امتصاص الماء هو أن مجموعة هيدروكسيل السيليكون على سطح هلام السيليكا يمكن أن تشكل روابط هيدروجينية بين الجزيئات مع جزيئات الماء، لذلك يمكنه امتصاص الماء وبالتالي لعب دور التجفيف. يحتوي هلام السيليكا متغير اللون على أيونات الكوبالت، وبعد أن يصل ماء الامتصاص إلى درجة التشبع، تتحول أيونات الكوبالت الموجودة فيه إلى أيونات كوبالت مُرطبة، فيتحول هلام السيليكا الأزرق إلى اللون الوردي. بعد تسخين هلام السيليكا الوردي عند درجة حرارة 200 درجة مئوية لفترة من الوقت، تنكسر الرابطة الهيدروجينية بين هلام السيليكا وجزيئات الماء، ويتحول هلام السيليكا المتغير اللون إلى اللون الأزرق مرة أخرى، مما يسمح بإعادة استخدام مخطط بنية حمض السيليسيك وهلام السيليكا كما هو موضح في الشكل 1. لذا، نظرًا لغنى سطح هلام السيليكا بمجموعات الهيدروكسيل، فقد يُشكل أيضًا روابط هيدروجينية بين الجزيئات مع NH3 وHCl، وما إلى ذلك، وقد لا توجد طريقة للعمل كمجفف لـ NH3 وHCl، ولا توجد دراسة ذات صلة في الأدبيات العلمية الحالية. فما هي النتائج إذًا؟ أجرى هذا الباحث البحث التجريبي التالي.


وقت النشر: ١٤ نوفمبر ٢٠٢٣