Hvað er kísilgel og hvernig á að dæma um þau?

Kísil, einnig þekkt sem kísildíoxíð með efnaformúluna SiO2, er ein flóknasta og algengasta fjölskyldu efnanna. Og kísilgel er formlaust og porous form kísildíoxíðs og framleitt tilbúið í hörð korn.

Þróun kísilgels

Flestir kunna að halda að kísilgel sé nokkurs konar iðnaðarefni sem skortir fullkomna vinnslutækni, svo þeir setja alltaf spurningarmerki við hvort það sé öruggt og stórframleiðsla á kísilgelafurðum sé leyfð eða ekki. Reyndar, samkvæmt margvíslegum rannsóknum sem við höfum gert, er kísilgel ekki framleiðsla þróunar nútíma iðnaðar; í raun hefur það þegar átt rætur í langri sögu mannkyns.

Á 11. öld fóru menn í Suður-Ameríku að búa til kísilgúmmíkúlur fyrir leiki og fórnir - þetta er fyrsta notkun kísils sem við höfum þekkt hingað til. Árið 1493, þegar ítalski landkönnuðurinn og stýrimaðurinn Christopher Columbus lagði aftur fæti á bandarískan jarðveg, sá hann að Indverjar voru að leika sér með svarta kúlu sem gat hoppað hátt eftir að hafa slegið gólfið - þessi bolti var nákvæmlega gerður úr latexi sem fékkst úr sumum trjám. .

Á 18. öld fór áhuginn fyrir Suður-Ameríku yfir Frakkland. Árið 1736 gekk franski landkönnuðurinn og landfræðingurinn Charles Marie de La Condamine í leiðangur til Suður-Ameríku. Hann kom loksins til Quito, Ekvador og varð fyrsti Evrópubúinn sem lendir í gúmmíi á meðan. Síðar lagði hann fram grein sem lýsti mörgum eiginleikum gúmmís sem hann hafði rannsakað.

Hvað varðar kísilgel, þá var það til strax á fjórða áratug síðustu aldar sem vísindaleg forvitni. Það var notað í fyrri heimsstyrjöldinni við aðsog gufu og lofttegunda í dósum fyrir gasgrímu. Tilbúinn leið til framleiðslu á kísilgeli var einkaleyfi árið 1918 af Walter A. Patrick, efnafræðiprófessor við Johns Hopkins háskóla.

Í síðari heimsstyrjöldinni var kísilgel ómissandi í styrjaldarviðleitninni til að halda penicillíni þurru, vernda hergögn gegn rakaskemmdum, sem vökvatakkandi hvati til framleiðslu á bensíni með háu oktani, framleiða kolsúlfíð og sem hvata stuðning við framleiðslu á bútadíen úr etanóli.

Nú er kísilgeliðnaðurinn að þróast hratt líka í Kína. Rannsóknirnar sýna að magn þessa efnis sem við notum á hverju ári hefur þegar farið yfir þúsundir tonna.

Hvernig á að dæma um hvort kísilgelið sé gott eða ekki?

Í upphafi er kísilgel aðeins notað á flug- og hersviðum. Nú er það mikið notað í rafeindatækni, vefnaðarvöru, bifreiðum, vélum, leðri og pappír, málmi, málningu, lyfjum og lækningatækjum, raftækjum, leikföngum, vélbúnaði, íþróttavörum, hljóði, lýsingu og mörgum öðrum atvinnugreinum. Kísilgelafurðir eru nátengdar daglegu lífi okkar og starfi um þessar mundir.

Nú þegar kísilgelið er svo mikilvægt, hvaða aðferðum getum við notað til að dæma hvort kísilgelið sé gott eða ekki, eða með öðrum orðum, hvernig getum við sagt til um gæði kísilgelsins?

Þú getur auðveldlega dæmt þá út frá útliti þeirra stundum. Kísilgel er eins konar eiturefnalaust, lyktarlaust og litlaust efni með góða áferð, svo það mun skaða mannslíkamann lítinn skaða. Hins vegar eru þessar fölsuðu eða lítil gæði kísilgelafurða venjulega framleiddar á sterkan og slippandi hátt - þær eru eitraðar og hafa afskaplega lykt.

Almennt séð hefur kísilgel framúrskarandi þrautseigju og mýkt, sem þýðir að það er ónæmt fyrir brotum, beygjum, skurði eða annars konar aflögun. Svo að lággæðakísilgelið er líklegra til að aflagast, en hágæða kísilgelið getur auðveldlega farið aftur í upprunalega lögun eða stærð. Það sem meira er, hágæða kísilgelið finnst venjulega mun sléttara viðkomu því að það er fitulík efni á yfirborðslaginu ef það er ekki unnið sérstaklega áður.

Þú getur einnig sagt til um gæði kísilgels frá litum logans. Svartur reykur verður losaður á meðan kísilgelvörur í lágum gæðum eru brenndar og það verður svart duft eftir. Sama hvaða litur varan er, svo framarlega sem hún er úr hágæða kísilgeli, mun hún framleiða hvítan reyk þegar hún er brennd og leifin sem eftir er er hvítt duft.