Индикаторный силикагель что это
Силикагель фасованный: описание, виды, применение
Силикагель (осушитель) фасованный – это высушенный твердый гель, который образуется из перенасыщенных растворов кремниевых кислот. Он представляет собой белые, серые либо бесцветные, матовые или прозрачные гранулы сферической, неправильной или овальной формы.
Данный материал отличается огромной площадью поверхности, состоящей из групп SiOH, расположенных друг от друга на расстоянии 0,5 нм. Такие группы являются активными центрами, активность определенной марки зависит от количества и активности этих центров. В активном осушителе (в котором удалена вода, адсорбированная на его поверхности), соответственно, многие центры будут активны. Активация выполняется при нагревании сорбента до температуры 150—200°C.
При производстве некоторых разновидностей продукта добавляют небольшое количество цветовых индикаторов влажности – веществ, которые меняют свой цвет при изменении уровня гидратации. Обычно для этой цели используют соли двухвалентного кобальта (хлорид кобальта). Так, силикагель индикатор, пропитанный этой солью, в обезвоженном состоянии имеет темно-синий цвет, а по мере увлажнения изменяет свой окрас на светло-розовый.
Классификации
Влагопоглотители разделяют по различным признакам: форме (кусковые, гранулированные), размерам зерен (мелкие, крупные), величине пор (мелкопористые, крупнопористые). Согласно ГОСТ 3956—76, принято четырехбуквенное обозначение их марок:
Также существуют осушители специального назначения: индикаторный, для бытовых холодильников, стеклопакетов, хроматографии и ряд прочих марок.
Силикагель синий (индикаторный)
Данный препарат представляет собой мелкопористые гранулы от светло-голубого до синего цвета, пропитанные солями кобальта. По мере обводнения и понижения активности они изменяют свой окрас на ярко-розовый, что сигнализирует о необходимости регенерации или замены сорбента.
Материал получают методом взаимодействия раствора соляной кислоты, 5% хлорида кобальта и силиката натрия. Полученную гелевую смесь после застывания мелят, промывают водой для устранения избытка кислоты, дробят, сушат и рассеивают на фракции, затем прокаливают для удаления излишней влаги.
По сравнению с другими видами влагопоглотителей, индикатор позволяет не просто осушить воздух путем впитывания избытка влаги, но и контролировать состояние среды в замкнутых пространствах (транспортных, упаковочных тарах, помещениях).
КСМГ и КСКГ
Эти разновидности незначительно различаются между собой сферой использования. Силикагель КСМГ (ГОСТ 3956-76) – универсальный сорбент, подходящий практически для любых областей, где необходимо избавление от излишней влажности воздуха.
Силикагель КСКГ (ГОСТ 3956-76) предпочтителен при планировании проведения продолжительных работ на открытых пространствах: для закладывания в камеры видеонаблюдения, электрощиты. Обе разновидности отличаются сильно развитой внутренней поверхностью, пористой структурой и способностью поглощать большие объемы влаги за минимальное время.
Данные препараты также способны поглощать пары органических соединений (толуола, бензина, бензола, ацетона, эфира), газов из газовых, жидких сред. Они отличаются высокой механической прочностью – их почти невозможно раздавить или растереть.
Силикагель: применение
Сорбент используется для предохранения различной продукции от излишней влаги, образования конденсата, развития коррозии, появления плесени. В частности, он применяется для:
Продукт также используют для производства оптического стекла, медицинского, космического оборудования, в наблюдательных колбах осушителей, лабораториях, адсорбентных мешках. Кроме широкого промышленного использования, материал также будет незаменимым помощником в быту.
Использование в бытовых целях
Благодаря своим уникальным свойствам влагопоглотитель нашел применение и в домашних условиях. Он безопасен для организма человека (особенно в упакованном состоянии), поэтому использовать его могут даже дети. Главное объяснить им, что не следует доставать препарат из упаковки, пробовать его на вкус и проводить другие эксперименты.
Для этого следует положить несколько пакетиков с осушителем в место хранения бритвы. Благодаря такому способу лезвия не пострадают из-за излишней влажности и не затупятся в течение долгого времени.
Если «мобильник» принял водные процедуры, его нужно сразу выключить и положить в емкость с рисом – пожалуй, это один из самых популярных советов в такой ситуации. Но можно заменить рис на силикагель, тем более что поглощающие свойства второго явно сильнее. Через 8-10 часов телефон можно включать – велика вероятность, что от купания не осталось никаких последствий.
Если зимой хранить семена вместе с пакетом сорбента, они не смогут интенсивно поглощать влагу из воздуха и не отсыреют.
Чтобы столовое серебро не окислялось из-за избыточной влажности, его надо хранить совместно с упаковкой осушителя.
Куда еще можно положить мешочек с влагопоглотителем? В шкаф с одеждой, чтобы устранить запах сырости, на переднюю панель в автомобиля для защиты лобового стекла от запотевания, в сумку с фотоаппаратом для предотвращения конденсата, в место хранения фотографий, чтобы предотвратить их выцветание. А как вы используете этот осушитель?
Выводы
Силикагель фасованный (ГОСТ 3956-76) – недорогой влагопоглотитель, защищающий различную продукцию от влажности. Он не оказывает вредного воздействия на организм человека и окружающую среду, очень востребован в промышленности и в быту.
Индикаторный силикагель что это
Дата введения 1976-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24.10.75 N 2681
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
6. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2003 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в сентябре 1980 г., июле 1985 г., июле 1990 г. (ИУС 12-80, 10-85, 10-90)
Настоящий стандарт распространяется на силикагель-индикатор, представляющий собой сухие зерна мелкопористого силикагеля, пропитанные растворами солей кобальта. Силикагель-индикатор применяется для контроля относительной влажности среды в замкнутом объеме по изменению его окраски, при производстве, транспортировании и хранении материалов, механизмов и деталей.
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1а. Силикагель-индикатор должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
1.1. По физико-химическим показателям силикагель-индикатор должен соответствовать нормам, указанным в табл.1.
От синего до светло-голубого
2. Массовая доля зерен размером 1,0-7,0 мм, %, не менее
3. Влагоемкость силикагеля-индикатора, %, не менее, при 20 °С и относительной влажности, %:
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. Изменение цветности силикагеля-индикатора в зависимости от относительной влажности среды должно соответствовать табл.2.
Допускается в продукте содержание зерен, не отвечающих шкале цветности, если общий фон его окраски остается в пределах шкалы.
1.3. При изменении окраски силикагеля-индикатора за счет его увлажнения на сиреневую или розовую его перед применением следует отрегенерировать сушкой при (120±5) °С до окрашивания в светло-синий или голубой цвет.
1а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
По степени воздействия на организм продукт относится к веществам 3-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.
1а.2. При работе с силикагелем-индикатором следует применять индивидуальные средства защиты (респираторы «Лепесток», защитные очки), а также соблюдать меры личной гигиены. Не допускать попадания силикагеля-индикатора внутрь организма.
Должна быть обеспечена максимальная герметизация технологического оборудования.
Разд.1а. (Введен дополнительно, Изм. N 2).
2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
(Измененная редакция, Изм. N 3).
3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Допускается пробы отбирать автоматическим пробоотборником при транспортировании продукта на укупоривание.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
3.2. Цвет зерен определяют визуально
3.3. Определение массовой доли зерен размером 1,0-7,0 мм
3.3.1. Применяемая аппаратура
Весы лабораторные общего назначения 4-го класса точности по ГОСТ 24104* с наибольшим пределом взвешивания 500 г.
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001.
Классификатор решетный типа РКФ с набором сит.
Полотна решетные типа 1а-10-1 и 1а-70-1.
Сита, изготовленные по черт.1. Внутренняя поверхность сит должна быть гладкой без вмятин и повреждений, края отверстий не должны иметь зазубрин.
3.3.2. Проведение испытания
50,0 г силикагеля-индикатора взвешивают и помещают на верхнее сито. Сита помещают снизу вверх от меньшего диаметра отверстий к большему. Снизу устанавливают поддон, сверху закрывают крышкой и производят рассев в течение 1 мин. По окончании рассева взвешивают остаток на сетке с отверстиями диаметром 1 мм.
3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
3.3.3. Обработка результатов
Массовую долю зерен размером 1,0-7,0 мм ( ) в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса навески силикагеля, г;
— масса остатка на сите с отверстиями диаметром 1 мм, г.
За результат испытания принимают среднеарифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 1% при доверительной вероятности 0,95.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.4. Определение влагоемкости
3.4.1. Аппаратура, реактивы
Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Компрессор лабораторный или воздуходувка; установка для определения влагоемкости (черт.2).
Увлажнительная установка
Гири 2-го класса точности по ГОСТ 7328.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Кислота серная по ГОСТ 4204 или по ГОСТ 2184 (растворы с массовыми долями 58, 51, 43%).
Назначение силикагеля в трансформаторах
Один из расходных материалов, применяемых при эксплуатации трансформаторов – силикагель. Рассмотрим особенности трансформаторных силикагелей, их назначение, разновидности, условия и порядок замены.
Что такое силикагель для трансформатора и его назначение
Силикагелем для трансформатора называют вещество, поглощающее избыточную влагу и пылевые частицы, поступающие в агрегат из воздуха, а также с помощью его определяют влажность в охлаждающей жидкости(масле). Указанный состав содержится в сапуне или силикагелевом воздухоосушителе – специальном дыхательном клапане, выполняющем роль промежуточного звена между атмосферой и масляным резервуаром трансформатора. В результате внутрь устройства попадает чистый сухой воздух, с обеспечением безопасной и надёжной эксплуатации оборудования.
Количество компонента, используемого в агрегате, зависит от конструкции сапуна и объёма масла, составляя от 1 до 1,25 процента общего веса охлаждающей жидкости.
Характеристика и виды силикагеля
Указанный абсорбирующий состав выполнен в виде стеклообразного синего материала, с содержанием хлорида кобальта. Он характеризуется значительной удельной массой. Вещество производится в виде гранул шарообразной формы. По его цветовому оттенку можно определить степень увлажнённости воздуха окружающей среды.
В зависимости от условий эксплуатации оборудования и предназначения, применяются следующие марки данного вещества:
Последний материал в приведённом перечне используется не в трансформаторах, а при хранении и перевозке оптического, транспортного и прочего оборудования.
Характеристики(можно увеличить таблицу кликнув по ней):
Перед применением силикагель должен быть просушен в проточном горячем воздухе или в сушильном шкафу при 150-180°С в течение 3-4 часов для удаления адсорбированной влаги.
Достоинства применения
Применение силикагеля отличается следующими преимуществами, обеспечиваемыми свойствами указанного материала:
Состав позволяет обеспечить надлежащий влажностный режим эксплуатации агрегата.
Когда необходима замена
Необходимость замены материала возникает при достижении предельного содержания влаги и пыли в силикагеле. В процессе эксплуатации материал изменяет цветовой оттенок.
Если цвет вещества становится светло-синим, а в дальнейшем – розовым, это свидетельствует о том, что состав необходимо менять.
Порядок замены
Замена материала выполняется в рамках работ по техническому обслуживанию оборудования.
При достижении веществом цвета, свидетельствующего о необходимости замены, работы производятся в такой последовательности:
Работы должны выполняться обученным и аттестованным персоналом, обладающим соответствующим допуском. Не допускается приступать к замене без полного отключения агрегата от сети. В процессе замены одновременно проверяются свойства трансформаторного масла, в случае необходимости обновляется указанная охлаждающая жидкость.
Применение силикагеля позволяет обеспечить надлежащий температурный режим эксплуатации трансформаторов. Данное вещество максимально продляет срок службы трансформаторного масла и устройства в целом.
Силикагель
Одним из самых эффективных современных сорбентов является силикагель (silikagel)– это гель кремниевой кислоты, подвергшийся высушиванию. Для максимального соответствия целям потребителей он производится по ГОСТ в разных модификациях: КСМГ (крупный мелкопористый гранулированный), КСКГ (крупнопористый), индикаторный и других.
Что же представляет собой силикагель-индикатор? Это мелкопористые гранулы от светло-голубого до синего цвета, пропитанные кобальтовыми солями. При увлажнении и последующем снижении активности они изменяют свой окрас на ярко-розовый, что свидетельствует о том, что сорбент требуется регенерировать или заменить.
По химическому составу индикатор представляет собой высушенный гель ангидрида кремниевой кислоты с добавлением хлорида кобальта. Его получают методом реакции раствора соляной кислоты, содержащим 5 % хлорида кобальта, и силиката натрия. После застывания гелевую смесь мелят, промывают водой, чтобы удалить избыток кислоты, подвергают дроблению, сушке и рассеивают по фракциям, после чего прокаливают для удаления оставшейся влаги.
Преимущества
Материал является биологически и химически безвредным, он проявляет инертность практически ко всем соединениям. Он может использоваться многократно благодаря термической регенерации – она проводится при максимально низких температурах 110-200°С в течение нескольких часов и позволяет полностью восстановить первоначальные свойства и цвет сорбента.
Влагопоглотитель отличается высокой механической прочностью и устойчивостью к истиранию – раздавить или растереть его практически невозможно. Кроме того, он взрыво- и пожаробезопасен и имеет достаточно простой процесс производства.
По сравнению с обычным силикагелем, индикаторный обеспечивает не просто осушение воздуха путем поглощения избытка влаги, а контроль состояния среды в замкнутых пространствах (помещениях, транспортных и упаковочных тарах).
Область применения
Сорбент используется для контроля относительной влажности среды в замкнутых объемах: при перевозке и хранении оптических приборов, деталей машин, в различных лабораториях, а также в наблюдательных колбах осушителей, для осушки промышленных газов, производства оптического стекла, космического и медицинского оборудования, очистки промышленных масел и органических жидкостей, обессеривания нефтяных погонов, в адсорбентных мешках и в быту.
Силикагель требует использования средств защиты органов дыхания при работе, так как может выделять силикатную пыль, вызывающую заболевание легких. Хранить сорбент следует в сухих закрытых местах.
Силикагель
Вода входит в структуру силикагеля в виде гидроксильных групп, химически связанных с атомами кремния на поверхности. Силикагель обладает пористой структурой: суммарная поверхность пор от 100 до 700 м 3 /г.
Инертное химическое соединение – силикагель может быть использован для адсорбции многих веществ. Благодаря своим высоким гидрофильным свойствам, силикагель- ценный адсорбент при адсорбции водяных паров. Адсорбированная вода удерживается на силикагеле за счет водородных связей ОН-группы поверхности решетки. При нагревании силикагель легко возвращает поглощенные вещества, восстанавливая при этом свои адсорбционные свойства. Однако при температуре выше 200 0 С ( особенно при нагревании в вакууме) снижается степень покрытия поверхности гидроксилами и соответственно уменьшается в дальнейшем адсорбция воды, метанола, аминов и других адсорбтивов в области мономолекулярного заполнения.
В зависимости от гранулометрического состава, формы частиц и характера пористости силикагели обозначают четырьмя буквами: первая буква характеризует размер гранул, вторая- (всегдаС)- силикагель, третья- размер пор, последняя форму частиц. Так, крупный силикагель мелкопористый гранулированный обозначают КСМГ, мелкий силикагель мелкопористый кусковой- МСМК. Средние фракции силикагеля называют «шихтой» и обозначают: ШСМК, ШСКГ, ШСМГ. Индикаторный силикагель (ГОСТ 8984-58) –силикагель, пропитанный солями кобальта. В зависимости от влажности среды он изменяет цвет от светло-голубого до розового.
Выпускается силикагель в виде шариков или кусочков неправильной формы с зернами размером в пределах 0,1-7,0 мм. В зависимости от аппаратурного оформления рекомендуют следующий гранулометрический состав силикагеля: 0,1-0,25 мм- для процессов с кипящим слоем адсорбентов; 0,5-2,0 мм – для жидкофазных процессов и процессов с движущимся слоем адсорбента; 2,0 – 7,0 мм – для процессов в газовой фазе со стационарным слоем адсорбента.
Для осушки газа на промышленных установках наиболее эффективно применение мелкопористого силикагеля. Однако, следует учитывать, что мелкопористый силикагель быстро измельчается при наличии в газе капельной влаги, которая вызывает значительные напряжения в структуре гранулы как во время адсорбции, так и при регенерации. Более устойчив к пересыщенным влагой газам крупнопористый силикагель.
Не рекомендуется применять силикагель как осушитель, если в состав газа входят ненасыщенные углеводороды, так как при регенерации они полимеризуются. Насыщенные углеводороды, начиная с бутанов, сорбируются силикагелем, но их частично заменяет вода. Легкие углеводороды ( до бутанов) полностью выделяются при регенерации силикагеля и не влияют на адсорбционную способность силикагеля в последующих циклах. Тяжелые углеводороды С5 и выше более прочно удерживаются силикагелем и при регенерации удаляются не полностью.
Масла, гликоли и амины легко сорбируются силикагелем и при регенерации в зависимости от температуры остаются на поверхности или разлагаются, образуя смолистые соединения, которые закупоривают поры адсорбента и снижают его адсорбционную способность. Амины разлагаются с образованием аммиака, который разрушает структуру силикагеля, увеличивает размер пор и уменьшает его поверхность.
Сероводород и диоксид углерода сорбируются на силикагеле подобно бутану и как бутан большей частью вытесняются парами воды при адсорбции и целиком удаляются при регенерации.
Динамическая адсорбционная способность силикагеля по влаге зависит: 1-.от размера зерна; 2.-скорости потока; 3.-содержания влаги в газе. ( см. рис. 1,2).
Рис.2 Динамическая адсорбционная способность слоя силикагелей (h=1 м) при разной скорости потока:
а) осушка для «проскоковой» концентрации, соответствующей точки росы tр=-40 0 С;
1- крупнопористый силикагель; 2-среднепористый; 3-мелкопористый.
Кроме того, динамическая, адсорбционная способность силикагеля по влаге зависит от полноты регенерации, в свою очередь зависящей от температуры. Максимальная температура при регенерации 200-250 0 С, так как при более высокой температуре поверхность силикагеля разрушается. Ниже приводятся результаты исследования действия температуры регенерации на динамическую адсорбционную способность мелкопористого силикагеля (мг/см 3 ) при осушки до точки росы минус 40 0 С: