硅膠又名硅酸凝膠或氧化硅膠,化學式為mSiO?·nH?O,是一種白色稍透明的固體物質,屬于無定形態。硅膠是一種高活性、多孔性物質,其內部表面積很大,每克硅膠的內表面積可達450平方米以上,因此對液體或氣體具有很強的吸附性能。
硅膠不溶于水,也不溶于除氫氟酸和強堿以外的其他溶劑。市面上銷售的固體硅膠有球形和不規則形狀兩種。根據孔徑大小可分為細孔硅膠(平均孔徑小于1.5~2.0納米)與粗孔硅膠(平均孔徑大于4.0~5.0納米)。此外,還有一種變色硅膠,含有氯化鈷,無水時呈現藍色,吸濕后變為粉紅色。通過氯化鈷吸水和脫水時顏色的變化,可以指示硅膠的吸濕狀態。粉紅色的硅膠不再具備吸濕能力,但經過加熱脫水處理后,可使顏色重新變藍并恢復其吸濕性能。
硅膠可通過將水玻璃與硫酸反應,并經膠凝、洗滌、脫鹽、氨化、干燥和篩選制得。其反應式如下:Na?O·mSiO?+nH?SO?→ mSiO?·nH?O+nNa?SO?。一般工業用硅膠的機械強度為85~95%,含水量低于2%,吸濕率為25~30%。
球形硅膠是粒度在2.0~8.0毫米之間,用于氣體干燥、氣體吸附、空氣濕度調節和石油產品精制等方面。顆粒狀硅膠為6~20毫米的無規則顆粒,比表面積為700~800平方米/克,主要用于天然氣干燥、氮氣干燥和再循環氫干燥以及天然氣烴分離等。
耐水硅膠通常呈球形,比表面積為300~400平方米/克,遇水不裂。微粉硅膠平均粒徑2~10微米,吸油值60~300g/100g,在食品、藥品及化妝品中用作添加劑,添加量不超過2%。
選擇吸附硅膠是一種精加工制造的硅膠產品,又稱“色譜吸附硅膠”,主要用于物質分離和提純。藍色指示型硅膠隨使用環境相對濕度變化而顯示不同顏色,適用于防潮包裝和空氣干燥裝置作為濕度指示劑。例如,“海洋牌”藍膠在20%、40%及60%相對濕度時分別顯淺藍色、紫色及紅色。
根據用途和包裝情況的不同,市面上銷售的硅膠干燥劑主要有袋裝類(如紙袋裝、棉布袋裝等)、異形類(如板狀、柱狀)以及專用型。參考資料:朱洪法, 朱玉霞 編著. 精細化工產品制造技術. 北京: 金盾出版社. 2002.第168頁;林崇德, 姜璐, 王德勝 主編;王德勝 分卷主編.中國成人教育百科全書·化學·化工。