ลักษณะพื้นผิวของ Silica gel

  1. พื้นผิวไฮดรอกซิเลต (hydroxylated surface) ซึ่งมีหมู่ไซลานอล (Si-OH) ที่สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้ทันที และการทำให้ Silica gel แห้งต้องได้รับความร้อนอย่างน้อย 1500 °C โดยหมู่ไซลานอลแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่

– Free silanol คือ หมู่ไฮดรอกซิลที่แยกตัวอยู่เดี่ยวๆ บนพื้นผิวของ Silica gel

– Geminal silanol คือ หมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ที่ต่ออยู่บนซิลิกอนอะตอมเดียวกัน

– Vicinal silanol คือ หมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ที่ต่ออยู่บนซิลิกอนที่เชื่อมต่อกัน

  1. พื้นผิวไซลอกเซน (siloxane surface) มีหมู่ไซลอกเซน (Si-O-Si) ที่เกิดจากการสูญเสียน้ำออกจากหมู่ไซลานอล เมื่อได้รับอุณหภูมิ 1000 ºC
  2. พื้นผิวออร์แกนิค (organic surface) เกิดเมื่อมีแรงยึดเหนี่ยวทางเคมี หรือฟิสิกส์ของพื้นผิวซิลิก้ากับโมเลกุล หรืออนุมูลต่างๆ โดยคุณสมบัติของพื้นผิวชนิดนี้อาจเป็น

– ไฮโดรโฟบิก (hydrophobic) เมื่อพื้นผิวซิลิก้าเกิดพันธะกับสารไฮโดรคาร์บอน

– ไฮโดรฟิลิก (hydrophilic) เมื่อพื้นผิวซิลิก้าเกิดพันธะกับอะตอมที่มีสภาพขั้วสูง

– ไฮโดรโฟบิก และไฮโดรฟิลิก เมื่อพื้นผิวซิลิก้าเกิดพันธะกับฟลูออโรคาร์บอน

สารตั้งต้นสำคัญที่ใช้ในการผลิต Silica gel ได้แก่ ซิลิเกต และเกลือที่ละลายน้ำได้ อาทิ โซเดียมซิลิเกตแคลเซียมซิลิเกต และหินเหลือ เป็นต้น ดังสมการด้านล่าง รวมถึงซิลิก้าคอลอยด์ที่ประกอบด้วยอนุภาคของซิลิก้าเข้มข้น เช่น ซิลิกอนคลอไรด์ และเอทิลซิลิเกต เป็นต้น นอกจากนั้น ยังสามารถผลิต Silica gel ได้จากวัตถุดิบอื่น อาทิ ทรายขาวกับกรดกำมะถัน และสกัดได้จากแกลบ เป็นต้น

Silica gel หรือ ซิลิก้าอสัณฐาน (amorphous silica) ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ มากมาย เนื่องจากมีลักษณะเด่นทางโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีของพื้นผิว โดยเฉพาะพื้นผิวของซิลิก้าที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ซึ่งลักษณะของการนำไปใช้ประโยชน์นั้นขึ้นอยู่กับรูปแบบและความบริสุทธิ์ที่ผลิตได้

เรื่องล่าสุด

หมวดหมู่