სილიციუმის გელის დესიკანტის გამოყენების სფეროს კვლევა

წარმოებასა და ექსპლუატაციაში, სილიციუმის გელის გამოყენება შესაძლებელია N2-ის, ჰაერის, წყალბადის, ბუნებრივი აირის გასაშრობად [1] და ა.შ. მჟავასა და ტუტეზე დაყრდნობით, დესიკანტი შეიძლება დაიყოს: მჟავა დესიკანტი, ტუტე დესიკანტი და ნეიტრალური დესიკანტი [2]. სილიციუმის გელი, როგორც ჩანს, ნეიტრალური საშრობია, რომელიც, როგორც ჩანს, აშრობს NH3-ს, HCl-ს, SO2-ს და ა.შ. თუმცა, პრინციპის თვალსაზრისით, სილიციუმის გელი შედგება ორთოსილიციუმის მჟავას მოლეკულების სამგანზომილებიანი ინტერმოლეკულური დეჰიდრატაციისგან, ძირითადი ნაწილია SiO2, ხოლო ზედაპირი მდიდარია ჰიდროქსილის ჯგუფებით (იხ. სურათი 1). სილიციუმის გელის წყლის შთანთქმის მიზეზი ის არის, რომ სილიციუმის გელის ზედაპირზე არსებული სილიციუმის ჰიდროქსილის ჯგუფი შეიძლება წარმოიქმნას ინტერმოლეკულური წყალბადური ბმებით წყლის მოლეკულებთან, ამიტომ მას შეუძლია წყლის ადსორბცია და ამით გაშრობის როლის შესრულება. ფერის შემცვლელი სილიციუმის გელი შეიცავს კობალტის იონებს და ადსორბციული წყლის გაჯერების შემდეგ, ფერის შემცვლელ სილიციუმის გელში არსებული კობალტის იონები ჰიდრატირებულ კობალტის იონებად იქცევა, რის გამოც ლურჯი სილიციუმის გელი ვარდისფერი ხდება. ვარდისფერი სილიკაგელის 200℃ ტემპერატურაზე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გაცხელების შემდეგ, სილიკაგელსა და წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმა წყდება და გაუფერულებული სილიკაგელი კვლავ ლურჯდება, რის გამოც სილიციუმის მჟავასა და სილიკაგელის სტრუქტურული დიაგრამის ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 1-ზე. ამრიგად, რადგან სილიკაგელის ზედაპირი მდიდარია ჰიდროქსილის ჯგუფებით, სილიკაგელის ზედაპირმა ასევე შეიძლება წარმოქმნას მოლეკულათშორისი წყალბადური ბმები NH3-თან და HCl-თან და ა.შ. და შესაძლოა, არ არსებობდეს NH3-ისა და HCl-ის დესიკანტის როლის შესრულების გზა და არსებულ ლიტერატურაში არ არსებობს შესაბამისი ცნობები. მაშ, რა იყო შედეგები? ამ სუბიექტმა ჩაატარა შემდეგი ექსპერიმენტული კვლევა.