硅酸及其鹽的研究 Ⅰ.硅酸聚合的速度和機制

1.在较广的pH范围内,测定了硅酸胶凝的速度。表示pH和胶凝时间对数关系的曲线,其形状常为N字形,有一最高点和一最低点,不论所用酸的种类如何。不同的酸使曲线的最高点和最低点以及两者之间线段的部位显有区别。 2.硅酸离子随着溶液中外加酸浓度的增高而逐步与氢离子结合:H_2SiO_4→H_3SiO_4→H_4SiO_4→H_5SiO_4~ 。硅酸由聚合而形成凝胶的作用,在酸方和在硷方的机构不同。在硷方是原硅酸与其一价阴离子的缩合作用,而在酸方则是原硅酸和其一价阳离子的聚合作用。 3.根据以上的机构,我们提出一个关系式可以说明硅酸的胶疑时间和pH的关系。     

硅酸胶凝过程的显微研究

本文用不同浓度的盐酸酸化单硅酸钠溶液。硅酸胶凝过程中亚微观结构的变化通过显微录象和扫描电镜进行观察。结果发现,在碱性溶液中硅酸的胶凝过程分成三步。     

硅酸聚合中盐效应的机理

在广泛pH范围内研究了硅酸聚合中盐效应的机理。实验结果表明:外加盐的阳离子既可与水配位形成水合金属阳离子,又可与硅酸负离子形成配合物。因此外加盐的阳离子同时以静电效应和化学反应两种机理来影响硅酸的聚合速度,这种影响随溶液pH增大而加强。在强酸性溶液中,外加盐被酸化成的酸和硅酸或硅酸阳离子反应,以化学反应机理来改变硅酸的聚合速度。这一作用随溶液pH增大而减小。根据上述机理,提出了一个表示硅酸聚合速度与包括盐效应在内的各种因素的关系式,由此求得的计算值与实验值基本符合。     

对硅酸聚合机制反应级数的验证

用胶凝法研究酸化了的不同摩尔比 (Si O2 /Na2 O)的硅酸钠溶液的胶凝速度 ,发现在恒盐条件下 ,硅酸胶凝速度常数是 2 ,这个结果和我们过去所提出的硅酸聚合机制符合一致。     

硅酸及其盐的研究(Ⅺ)——单硅酸胶凝作用的温度效应和活化能

用H₃PO₄、HAc和HCl为胶凝剂,在较广pH范围内,研究0°、20°、30°、40°、50°和70℃等不同温度对单硅酸胶凝作用的影响,并求出活化能。所得结果表明:活化能随胶凝剂的种类和硅酸溶液的pH不同而不同。但也发现硅酸浓度不同时,活化能也有所不同。若总盐浓度恒定,则活化能不变。用硅酸聚合理论的有关概念,对所得结果作了解释。     

~(13)C NMR谱验证醋酸与硅羟基的作用

硅酸溶液有自聚作用,即从低聚硅酸→中聚硅酸→高聚硅酸→硅凝胶。将硅酸溶液的胶凝时间对溶液的 pH 作图,曲线呈“N”形,曲线的位置随酸化剂种类等不同而改变。“N”曲线最高点位置用强酸(Hcl、H_2SO_4、HNO_3)皆在 pH1.5—2.0;用中强酸(H_3PO_4)在2.5左右;用弱酸(CH_3COOH)在2.5—4.0之间。并且曲线最低点位置也随酸化剂不同而明显不同。由于在所试酸化剂中,醋酸的差别最大,多年来一直引     

硅酸及其盐的研究 ⅩⅩⅠ.三甲基硅烷化-气相色谱法测定单硅酸的离解常数

单硅酸的离解常数是表征其基本性质的重要数据,前人已有不少工作,但由于测定的方法和实验条件不同,所得数据很不一致。本实验室曾用“N’曲线法测得了单硅酸的各级离解常数,由于这些常数系在单硅酸到达多硅酸直至凝胶的过程中所测得,故和公认的单硅酸标准离解常数差别很大,只能称为胶凝离解常数。     

硅酸及其盐的研究 XX聚硅酸溶液中的酸强度与分子结构的关系

本文利用无机酸系列的酸强度(pKa值)与羟基上氧原子的亲电子超离域度S(E)成线性关系的规律性,找出聚硅酸系列的相应线性方程为:并由此推测低聚硅酸溶液中可能存在的硅酸结构:在三聚硅酸溶液中主要存在着六元平面环的三聚体;在四聚硅酸中则主要存在着三种环状的四聚体。     

硅酸及其盐的研究(ⅩⅥ)——硅酸胶凝作用中的离解常数

以HOAc和H₂SO₄为酸化剂,研究了不同SiO₂/Na₂O摩尔比的硅酸钠在酸化后胶凝时间和pH的关系.从“N”曲线的结构求得了硅酸在胶凝作用中的各级离解常数.     

硅酸水凝胶生成实验讨论

中学教材编排了硅酸钠与盐酸反应制取硅酸凝胶。胶体实验部分又选用水玻璃与1 mol·L-1盐酸反应制取硅酸溶胶。高师无机化学教材,演示实验及学生实验教材中也安排了硅酸与盐酸反应制得凝胶的实验。而我们在做实验过程中盲目地就往硅酸盐溶液中加入盐酸,实际上很难得到凝胶。而在水玻璃中加入1 mol·L-1盐酸时又难以得到溶胶,而易制得凝胶。致使实验不能顺利地完成。不成功的原因主要是对凝胶形成的条件掌握不好所致。     

硅酸凝胶的制备

硅酸凝胶,可用硅酸钠溶液和酸性物质反应的办法来制取。硅酸钠溶液采取20%的溶液,即把20克化学纯的偏硅酸钠晶粒溶解在80毫升热蒸馏水中。     

麒麟菜多糖的研究Ⅲ碱金属离子对琼枝多糖溶液性质及凝胶结构的影响

<正> 前言我们曾研究了琼枝多糖的组成、结构以及溶液在不同温度下的流变性质本文就碱金属离子对琼枝多糖溶液粘度、胶凝温度及凝胶结构的影响进行研究。卡拉胶(Carrageenan)水溶液的性质和凝胶形成机理及结构的研究已有一些报导,包括了碱金属离子对卡拉胶溶液性质的影响及钾离子对K-卡拉胶的“凝集”作用。从这些报导中可以肯定,碱金属离子对卡拉胶溶液的性质及凝胶的形成有十分明     

硅酸及其盐的研究(Ⅻ)—氟离子与硅酸的反应及其平衡常数

在酸性范围内,在不同F/SiO_2值及不同硅酸浓度的溶液中,用氟电极法测得氟和硅酸的结合量,并求得反应式: Si(OH)_4+HF(?)[Si(OH)_3F]+H_2O 其平衡常数β_1=1.7×10~2。从而验证了在酸性含氟硅酸溶液中主要存在着这种初始反应。同时求算了六氟硅酸的总形成常数β_6=2×10~(12)。     

聚乙烯醇硫酸钾水凝胶电机械化学行为研究

通过将交联聚乙烯醇硫酸酯化的方法制备了一种新型电刺激响应性聚乙烯醇硫酸钾(PVSK)智能水凝胶,并探讨了溶液离子强度和pH对PVSK水凝胶的溶胀吸水率、机械性能以及电机械化学行为的影响.结果表明,制备的PVSK水凝胶的平衡溶胀比随NaCl溶液离子强度的增大而减小,在pH2.39～10.83范围内基本不受溶液pH的影响;经不同离子强度和pH的NaCl溶液充分溶胀的PVSK水凝胶具有良好的机械性能,在非接触的直流电场作用下,该水凝胶向电场负极弯曲,凝胶的弯曲速度和弯曲偏转量随外加电场强度的增加而增大,随NaCl溶液离子强度的增大出现临界最大值,但不随溶液pH(2.08～10.53)的改变而改变;在循环电场作用下,PVSK水凝胶的电机械化学行为具有良好的可逆性.     

硅酸及其盐的研究 ⅩⅪ.三甲基硅烷化-气相色谱法测定单硅酸的离解常数

由于硅酸的聚合性质,单硅酸易发生聚合,溶液中硅酸总量不能代表单硅酸的含量,因而其离解常数不易测准,各家所得数据不一.本文用三甲基硅烷化-气相色谱法测得硅酸溶液中单硅酸含量以求得不同时间下单硅酸的最快聚合点的pH,并以时间外推法求得单硅酸的标准离解常数.本文还用离子强度外推法,求得了单硅酸热力学离解常数。这些常数和公认值一致.     

配制硅酸溶胶的简易方法

胶体性质实验中的硅酸溶胶必须是;澄清、透明的液体,受热或注入盐酸时均应生成凝胶;若与氢氧化铁溶胶混合,立即凝聚。我的简易配制方法是：61％硅酸钠溶液（约0．54mol／L）与10．5％盐酸（约3mol／L）技体积比4：1混合制得硅酸溶胶。1．配制治波门）新制已1％硅酸钠溶液。将N：。a＊。·9＊。o和水按质量比1：6混合,微微加热、搅拌,使其完全溶解。（2）105％盐酸：将37％盐酸和水饺体积比1：3混合即得。2·制备硅镁溶胶选用口径小而相同的两支胶头滴管。向洁净试管中滴加30滴61％硅酸钠溶液,再改滴7～8滴10．5％盐酸,同时振摇试…     

正硅酸乙酯水解过程的半经验量子化学研究

通过半经验量子化学方法研究了正硅酸乙酯的最优化分子几何结构并推断了催化水解机理。通过用MNDO方法求得正硅酸乙酯在不同条件下水解反应过程的位能曲线,研究了不同催化剂对正硅酸乙酯水解反应过程的影响。计算结果表明,碱催化过程是一个放热过程,硅原子可从原先的4配位的正四面体结构向6配位的八面体结构转变。而在酸性条件下,水合质子作为亲电试剂,可以使正硅酸乙酯的烷氧基质子化,从而增加了正硅酸乙酯的亲电能力。质子化后的正硅酸乙酯容易被亲核试剂所进攻,进攻过程是一个S_N2亲核取代反应过程。计算结果表明,在有氟离子参与的反应过程中,氟离子对正硅酸乙酯亲核进攻所形成的6配位结构易与亲核试剂水分子发生亲核反应。这些结论对实验研究将起到很重要的指导意义。     

离子键交联的聚两性电解质凝胶在不同pH和不同电解质溶液中溶胀行为研究

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)形成的离子复合物与丙烯酰胺(AAm)共聚,合成了一种新型的离子键交联的聚两性电解质凝胶(PADA).由于分子之间的氢键作用,PADA凝胶并不是在A/C(负正离子单体摩尔比)为1,而是在A/C为1.55处有最大消溶胀.与共价键交联的聚两性电解质凝胶相比,PADA凝胶的溶胀行为具有更强的pH敏感性.PADA凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀行为表明,在pH 3~4之间消溶胀程度最大.在偏离该pH区域时凝胶均发生溶胀.但凝胶的溶胀程度在pH<3的酸性溶液中随A/C的增加而降低;而在pH>4的偏碱性溶液中随其增加而增加.在不同价数的离子溶液中,离子浓度对于PADA凝胶的平衡溶胀有着不同的影响.对于一价的NaCl溶液,PADA凝胶有典型的反聚电解质效应.但对于高价的CaCl2和柠檬酸三钠溶液,只在较低的浓度下,才表现出反聚电解质效应.而在较高盐浓度时,随盐浓度的增加其溶胀比反而降低.这可能与高价离子形成的离子键交联有关.与pH对PADA凝胶溶胀程度的影响相似,在CaCl2溶液中,PADA凝胶的溶胀程度随A/C的增加而降低;而在柠檬酸三钠溶液中则刚好相反.这种独特的溶胀行为似乎与高价离子电荷的正负性有关.     

在 Pt/TiO2上光催化降解污水中的对氟苯甲酸

在Pt/TiO2存在下,研究了光催化降解对氟苯甲酸的反应.考察了反应时间、溶液初始pH值以及污染物初始浓度对光催化反应的影响.结果表明,溶液的紫外吸光度值随反应时间不断下降;反应7 h时,溶液的TOC去除率达23.2%;反应0.5～2 h内,氟离子平均生成速率为3.53×10-5mol.L-1.h-1;在反应3～7 h内,氟离子平均生成速率为6.22×10-5mol.L-1.h-1.在溶液初始pH值=3.34～3.72时,氟离子生成速率最大,在碱性范围内,氟离子的生成速率为零.当C0(p-fluorobenzoic acid)<1.80×10-3mol.L-1时,光催化降解生成氟离子的速率随着对氟苯甲酸浓度的增大而增大;当C0(p-fluorobenzoic acid)>2.00×10-3mol.L-1时,光催化降解生成氟离子的速率不再随污染物浓度的变化而发生变化.探讨了可能的反应机理.     

多孔性物质表面积的简易测定法

固体有一定的几何外形,借通常的仪器和計算可求得其表面积。但粉末状或多孔性固体,例如常見的硅胶、硅酸鋁、活性炭、白土等吸附剂或催化剂,其表面积的测量就很困难,因其不仅具有不規則的外表面,而且还有弯曲的內表面,卽由毛细管壁或微孔内壁所組成的表面。通常以一克固体所占的总表面(外表面加内表面)称为該物貭的比表面(多以米~2/克表示)。