Kaalaman

Paano gumawa ng laérogel

Posted on
May -Akda: Louise Ward
Petsa Ng Paglikha: 9 Pebrero 2021
I -Update Ang Petsa: 12 Mayo 2024
Anonim
Paano gumawa ng laérogel - Kaalaman
Paano gumawa ng laérogel - Kaalaman

Nilalaman

Sa artikulong ito: Pagbuo ng Supercritical Dryer Paggawa ng Silica ErogelFollow Alternate na Mga Tagubilin sa Pag-dry: Subcritical Drying7 Mga Sanggunian

Ang Laerogel ay isang materyal na ultralight na may napakababang density at mababang thermal conductivity. Ito ay napaka-translucent, ngunit ang ure nito ay magaspang sa pagpindot. Karaniwan, ang laogel ay nakuha sa pamamagitan ng supercritical drying. Kaya kailangan mong bumuo ng iyong sariling supercritical dryer sa bahay kung nais mong gawin ang iyong materyal sa iyong sarili. Ang ilang mga varieties ay maaaring gawin nang walang isang supercritical dryer, ngunit may posibilidad na maging mas sensitibo at siksik. Alamin ngayon upang lumikha ng parehong uri ng materyal na ito.


yugto

Bahagi 1 Pagbuo ng supercritical dryer

  1. Kumuha ng isang 9 kg carbon dioxide bote. Tiyaking mayroon kang siphon na naglalaman ng isang tubo na pupunta mula sa ibaba hanggang sa labas ng bote.
    • Ang ganitong uri ng bote ay dapat pahintulutan kang mangolekta ng carbon dioxide mula sa lalagyan bilang isang likido at hindi lamang sa anyo ng gas.



  2. Tingnan ang diagram ng dryer. Ipinapaliwanag ng artikulong ito nang detalyado kung paano iipon ang supercritical dryer, ngunit mariing inirerekumenda na kumunsulta sa diagram na iminungkahi ng website ng Airgel.
    • Maaari mong makita ang diagram na ito sa address na ito.



  3. Gawin ang mga koneksyon. I-fasten ang hindi kinakalawang na asero na mga fitting ng pipe at balbula 316 o 304 sa isang non-welded T-pipe. Ang katawan ng tubo na ito ay dapat masukat 2 cm.
    • Sa magkabilang panig ng T-tube kailangan mong maglagay ng takip.
    • Kung nais mo, maaari kang mag-install ng isang tagapagpahiwatig ng antas sa isang panig sa halip na maglagay ng isang plug.
    • Sa ilalim ng T-piraso, dapat mong ikonekta ang isang balbula ng bola gamit ang isang 6 mm na pagbabawas ng manggas.
    • Sa tuktok ng T-pipe, dapat kang mag-tornilyo sa pagkakasunud-sunod na ito: isang 1 cm na pagbabawas ng manggas, isang 1 cm nipple at isang angkop na angkop na 1 cm.




  4. Tapos na ang pag-ipon sa tuktok ng makina. Ang natitirang mga balbula at tagapagpahiwatig ay dapat na konektado sa pangalawang cross pipe.
    • Maglakip ng isang bimetallic thermometer sa tuktok ng cross tube.
    • Maglakip ng isang 6mm nipple hanggang 1cm sa kaliwang bahagi, pagkatapos ay isang balbula ng bola dito.
    • Sa kanang bahagi, ikabit ang isa pang 6mm nipple sa 1cm. Upang ayusin, ikonekta ang isang 6mm cross pipe sa isang sukat ng presyon na nakakabit sa tuktok ng aparato at isang presyon ng limiter sa ilalim.
    • Sa bukas na braso ng mas maliit na cross pipe, ikabit ang isa pang 6mm nipple at isang balbula ng karayom.



  5. Alamin ang materyal na maaari mong at hindi magamit. Maginhawang gamitin ang hindi kinakalawang na asero dahil malinis ito at lumalaban.
    • Mayroon kang pagpipilian ng paggamit ng mga gauge ng thread ng tanso at carbon valves valves.
    • Huwag gumamit ng fittings ng tanso o carbon bakal pipe o gumamit ng anumang bahagi na idinisenyo para sa mga pagpilit na mas mababa sa 2,000 psi.




  6. Ikonekta ang silindro ng carbon dioxide sa supercritical dryer. Dapat mong ikonekta ang mga ito nang ligtas upang ang likidong carbon dioxide ay madaling dumaloy sa dryer.
    • Inirerekomenda na kumonsulta sa opisyal na diagram na magagamit sa address na ito.
    • Ikonekta ang silindro ng carbon dioxide sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: CGA320 male thread fitting, Teflon seal, CGA inlet nipple, CGA input nut, 6mm NPT mabilis na pag-disconnect ng babaeng umaangkop, NPT male plug 6mm mabilis na pagdiskonekta at 6mm mataas na presyon, mabibigat na tungkulin na tinirintas ng bra ng NPT na may mga kabit na babae.
    • Sa kabilang panig ng pipe, gawin ang koneksyon sa pagkakasunud-sunod na ito: isang 6 mm mabilis na pagdiskonekta ng NPT male plug at isang 6 mm na mabilis na idiskonekta ang NPT male plug.
    • Ikabit ang huling manggas sa balbula ng dry ball. Kapag tapos na, maaari mong simulan ang proyekto.

Bahagi 2 Paggawa ng silica electrogel



  1. Ibabad ang puro na ammonia hydroxide. Paghaluin ang 5 g o 5.5 ml ng puro na ammonium hydroxide na may 1000 ML ng tubig sa isang plastic o glass bote.
    • Ang bote na ito ay dapat markahan solusyon ng ina na dammoniac acid. Maaari mong maiimbak ang selyadong ito at sa temperatura ng silid para magamit sa ibang pagkakataon.



  2. Paghaluin ang methanol na may tetramethylorthosilicate. Gumawa ng isang halo ng 10 g o 10 ml ng tetramethylorthosilicate na may 8 g o 10 ml ng methanol sa isang baso ng baso. Gumalaw ng lahat hanggang makuha ang isang homogenous na solusyon.
    • Ang halo na ito ay dapat magdala ng indikasyon solusyon A o solusyon ng alkaloid.
    • Tandaan na ang pagbili ng tetramethylorthosilicate ay maaaring napakahirap dahil maraming mga supplier ang nag-aatubili na magbenta ng mga kemikal sa mga indibidwal. Gayunpaman, dapat mong tiyaking bumili ng tambalang ito mula sa isang maaasahang tagapagtustos upang hindi ito naglalaman ng anumang mapanganib na sangkap.



  3. Paghaluin ang ammonium hydroxide solution na may methanol. Magdagdag ng 5 g o 5 ml ng stock solution na dati mong inihanda sa 8 g o 10 ml ng methanol sa isa pang beaker. Gumalaw hanggang sa timpla.
    • Sumulat solusyon B o solusyon sa katalista sa beaker na ito.



  4. Ibuhos ang solusyon sa katalista sa solusyon ng alkaloid. Maingat na ibuhos ang katalista (solusyon B) sa alkaloid (solusyon A) at pukawin ang isang nakapupukaw na baras hanggang ang lahat ay lubusan na halo-halong.
    • Tandaan na ang nagreresultang solusyon ay tatawagin tuwid na gilid.



  5. paglilipat tuwid na gilid sa mga hulma. I-align ang iyong mga hulma na may greaseproof silicone na papel bago ibuhos tuwid na gilid liquid. Hayaan ang solusyon na magpahinga hanggang ang mga form ng gel.
    • Maaaring tumagal ng labinlimang minuto sa isang oras.
    • Maaari mo ring ibuhos ang solusyon na ito sa mga hiringgilya nang walang mga karayom ​​o plunger. Sa ganitong paraan, maaari mong alisin ang natapos na gel sa pamamagitan ng pagtulak sa labas ng hiringgilya kasama ang plunger.
    • Ang Tetramethylorthosilicate ay ang mapagkukunan ng silica sa pamamaraang ito. Pinapayagan ng tubig ang compound na kemikal na ito sa polimerize at pinapayagan ng methanol ang tubig at tetramethylorthosilicate na pumasok sa parehong yugto upang maaari silang makabuo ng isang reaksyon. Ang Dammonium hydroxide ay nagpapabilis sa reaksyon.



  6. Hayaang magpahinga ang gel. Tulad ng mga form nito, ilagay ito sa methanol at hayaan itong umupo ng hindi bababa sa 24 na oras.



  7. Hayaan ang tubig mag-evaporate. Hindi bababa sa apat na beses sa isang linggo ang pumalit sa dating methanol na may bagong methyl alkohol, ethanol o purong acetone.
    • Ang prosesong ito ay kukuha ng tubig sa pamamagitan ng pagbibigay sa iyo ng purong methanol gel.



  8. Patuyuin ang gel sa supercritical dryer. Ilagay ito sa naaangkop na kompartimento ng makina at painitin ang carbon dioxide na lampas sa kritikal na punto nito (31 degree Celsius at 73 bar) hanggang sa 45 degree sa isang presyon ng halos 100 bar.
    • Sa panahon ng pagpapatayo ng supercritical, ang methanol ay nakuha mula sa gel.
    • Bawasan ang presyon ng makina sa isang rate ng 7 bar h-1.
    • Kapag kumpleto ang proseso, dapat mong magkaroon ng iyong silica airgel.

Bahagi 3 Sundin ang Mga Alternatibong Mga Tagubilin sa Pag-dry: Subcritical Drying



  1. Maghanda ng laérogel tulad ng dati. Ihanda ang silica gel tulad ng ipinahiwatig sa mga nakaraang tagubilin, pinagsasama ang parehong mga sangkap na kemikal upang makagawa tuwid na gilid, ang likidong estado ng gel.



  2. Linisin ang gel sa pamamagitan ng solvent exchange tulad ng dati. Takpan gamit ang acetone o ethanol sa pamamagitan ng pagbabago ng solusyon sa apat na beses para sa isang linggo.



  3. Maghanda ng isang solusyon ng ethanol at hexane. Paghaluin ang tatlong panukala ng ethanol na may isang sukatan ng hexane sa isang dami ng hindi bababa sa limang beses ng gel na ginawa mo lamang.
    • Tandaan na maaari mong gamitin ang acetone sa lugar ng ethanol, kung nais mo.
    • Halimbawa, kung nais mong makakuha ng 20 ml ng airgel, dapat kang maghanda ng isang solusyon ng 25 ml ng hexane at 75 ml ng acetone o ethanol.
    • Lagyan ng label ang solusyon na ito bilang 25-75 pinaghalong.



  4. Maghanda ng dalawang karagdagang mga solusyon ng ethanol at hexane. Para sa pangalawang solusyon, gumamit ng pantay na halaga ng parehong mga sangkap. Para sa pangatlo, gumamit ng tatlong panukala ng hexane at isang sukatan ng etanol.
    • Tulad ng dati, sa halip na ethanol, maaari mong gamitin ang acetone.
    • Italaga ang pangalawang solusyon sa pamamagitan ng 50-50 pinaghalong at ang pangatlong tulad ihalo ang 75-25.



  5. Isawsaw ang gel sa tatlong mixtures. Hayaan itong magbabad sa iyong 25-75 pinaghalong para sa 12 hanggang 48 na oras.
    • Pagkatapos hayaan itong ibabad sa 50-50 pinaghalong para sa parehong tagal at sa wakas hayaan itong ibabad sa ihalo ang 75-25 para sa isa pang 12 hanggang 48 na oras.



  6. Hayaan ang gel na magbabad sa hexane. Baguhin ang purong lhexane nang tatlong beses sa loob ng 24 hanggang 72 na oras.



  7. Maghanda ng isang solusyon ng chlorotrimethylsilane. Idagdag ang organikong tambalang ito sa hexane hanggang sa 6% ng bigat ng solusyon ay chlorotrimethylsilane.
    • Maghanda ng sapat na mga solusyon upang magkaroon ng halos 15 beses kaysa sa mayroon kang gel.
    • pangalanan ito Solusyon ng TMCS.



  8. Isawsaw ang laogel sa Solusyon ng TMCS. Ilagay ang gel sa isang malawak, hindi tinatagusan ng tubig, lalagyan na lumalaban sa kemikal. Magdagdag ng sapat Solusyon ng TMCS hanggang sa kumuha ka ng lima hanggang sampung beses ang dami ng gel. Isara ang lalagyan.
    • Lubricate ang talukap ng mata na may silicone na nakabatay sa grasa kung gumagamit ka ng isang lalagyan ng baso, kung hindi, maaari itong makaalis.



  9. Init at palamig ang lalagyan. Gawin ito nang 12 hanggang 24 na oras sa palagiang temperatura ng 60 degree Celsius gamit ang isang mainit na plato oven. Hayaan itong cool sa temperatura ng silid bago palitan ang Solusyon ng TMCS sa pamamagitan ng isang balita.
    • Ulitin ang prosesong ito nang 2 beses.



  10. Hayaan ang malamig na gel na magbabad sa purong hexane. Palitan ang Solusyon ng TMCS na may purong hexane at hayaang magbabad ang gel sa loob ng 12 hanggang 24 na oras.
    • Sa loob ng 24 hanggang 72 na oras, palitan ng hindi bababa sa dalawang beses ang hexane ng lalagyan na may bago.



  11. Patuyuin ang gel sa subcritically. Ilagay ang gel sa isang garapon na may isang maliit na heksana at isara ang takip sa kalahati. Hayaan ang gel na tuyo para sa 1 o 2 araw sa ganitong paraan.
    • Sa pagtatapos ng hakbang na ito, dapat maging handa ang iyong airgel.



  • Guwantes o plastik na guwantes
  • Proteksyon ng baso
  • Mga damit na may mahabang damit
  • Mga sapatos na sarado
  • Isang apron

Upang maitaguyod ang supercritical dryer

  • Dalawang bola balbula 316 at NPT medium pressure 6 mm hindi kinakalawang na asero
  • Dalawang hexagonal 316 at NPT hindi kinakalawang na asero na nipples na 4 cm ang haba at nabawasan mula 1 cm hanggang 6 mm
  • 1 cm NPT hex nipple
  • Dalawang 6mm hex NPT nipples
  • Isang 316 hindi kinakalawang na asero NPT cross na umaangkop sa 1 cm
  • Ang isang 6mm NPT cross na angkop na gawa sa 316 hindi kinakalawang na asero
  • Katamtamang Teksto 316 Hindi kinakalawang na Balbula ng Karamihan sa Bakal na Asero, Babae x Babae, 6 mm NPT
  • Isang 6 mm ASME na lalaki at NPT na presyon ng tanso ng tanso, na may pull singsing para sa pagsubok, naglalabas sa kalangitan
  • Isang bimetallic thermometer, lalaki NPT 1 cm, 304 hindi kinakalawang na asero na may dry dial
  • 0 hanggang 20,000 kPa (0 hanggang 3,000 psi) manometer na may 6 na koneksyon sa ilalim ng NPT
  • Isang heat gun o isang hair dryer
  • Isang tape upang i-seal ang mga lambat
  • Isang wrench
  • Isang 9 kg bote ng carbon dioxide na may siphon at isang CGA320 na manggas

Upang makagawa ng silica electrogel

  • Tetramethylorthosilicate
  • Methanol
  • Deionized na tubig
  • Ng aluminyo hydroxide, 28 hanggang 30% sa bigat ng tubig
  • Ethanol (opsyonal)
  • Opsyonal (opsyonal)

Upang mabago ang silica electrogy sa pamamagitan ng subcritical drying

  • Inihanda nang maaga ang Silica gel
  • Purong ethanol o acetone
  • Mula sa lhexane
  • Chlorotrimethylsilane
  • Isang garapon o bote na may malawak na pagbubukas at lumalaban sa mga kemikal
  • Isang mainit na plato o isang oven
  • Isang hood ng fume
  • Pentane
  • Hexamethyldisilazane