硅溶胶稳定性能的影响因素分析

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第27卷　第5期2009年9月　　　　　　　　　　　　石化技术与应用PetrochemicalTechnology&Application　　　　　　　　　　　Vol127　No15　　　Sep12009研究与开发(421～423)硅溶胶稳定性能的影响因素分析刘娟娟1,王元政2,孙艳波1,张忠东1,张志国1,黄校亮1(1.中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;2.塔里木油田石化分公司,新疆库尔勒841000)摘要:硅溶胶是二氧化硅微粒分散于水中的胶体溶液,处于热力学不稳定状态。研究了硅溶胶制备过程中水玻璃浓度、混合时间、体系pH值、表面活性剂加入量等因素对其稳定性的影响。结果表明,在水玻璃浓度为(100±50)g/L、混合时间为0.5～2.0h、体系pH值小于3.8或大于9.5的较适宜条件下,可使硅溶胶的胶凝时间达到36.0h。关键词:硅溶胶;水玻璃;硫酸铝;二氧化硅;胶凝时间;pH值;稳定性能中图分类号:TQ330.38+7　　文献标识码:B　　文章编号:1009-0045(2009)05-0421-03　　硅溶胶是二氧化硅粒子均匀分散在水中的胶体体系。国外在20世纪60年代就已经开始了将硅溶胶作为黏结剂的相关研究,而我国对这方面的研究则起步较晚[1]。以硅溶胶作黏结剂制备的催化裂化催化剂,抗磨损性高、反应性能好、稳定性高以及具有较强的抗重金属污染性能,因而引起了科研人员的广泛关注[2]。硅溶胶保持其分散度不变的性能称为硅溶胶的稳定性。根据胶体化学双电层理论[3],硅溶胶表面具有紧密的吸附层与扩散层,这2层之间的电位差是影响硅溶胶粒子稳定性的关键因素。硅溶胶处于中性环境(pH值约为7.0)时,粒子表面不带电荷,此时的电位差为0,在该体系中硅溶胶极其不稳定,会迅速胶凝;当硅溶胶处于pH值较低的酸性体系或pH值较高的碱性体系中时,溶胶粒子表面有强电荷分布,由于粒子之间强烈的静电排斥作用,使得粒子在体系中保持较高的稳定性,而不容易发生胶凝。本工作采用新型工艺制备硅溶胶,使体系pH值由硅溶胶相对比较稳定的碱性位突变到另一个比较稳定的酸性位,保证了反应过程中溶胶的稳定性。