矽膠
| 矽膠 | |
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| 識別 | |
| CAS號 | 112926-00-8（[1][2][3]）  1343-98-2（(Silicic acid)）
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| ChemSpider | none |
| 性質 | |
| 化學式 | SiO2 |
| 莫耳質量 | 60.08 g/mol g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 透明珠子 |
| 氣味 | 無味 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
矽膠（silica gel）又稱矽酸凝膠（silicic acid gel），是一種以二氧化矽水合物為主成分的合成材料，為無色透明或乳白色固態顆粒，性質為非晶形、多孔，具高活性吸附力[4]。
矽膠的化學式為 mSiO2·nH2O，由矽酸鈉加硫酸反應後，洗滌乾燥製得[5]，主要用作乾燥劑、吸附劑、層析柱固定相（管柱層析和薄層層析中的吸附劑），還可作催化載體等[6]。雖名稱為「膠」，它實際上是一種固體，外表呈透明或乳白色。
網絡商品稱的「矽膠」是一種誤稱，實際上是指矽橡膠，後者是性質和用途完全不同的含矽化合物，常為奶嘴、固齒器、兒童餐具等等的化學成分。
歷史
[編輯]矽膠早在1640年就已經被科學家發現，在1919年由美國約翰·霍普金斯大學的化學教授Walter A. Patrick申請生產專利。第一次世界大戰時曾被用作防毒面具中的吸收劑。
性質
[編輯]矽膠是一種立體結構的多孔非結晶形固體材料，穩定、無毒、不易燃，製備時可準確控制成品的物理特性如孔隙率、表面積等。[7]因為有親水性表面以及許多孔隙，對極性分子（如水、氨氣）的吸附量大，常被用作吸附劑（adsorbent）。[7]一研究顯示當矽膠結構的孔徑小於2奈米時，孔徑越大，可以吸附的水越多，至於孔徑大於2奈米的情況還需進一步研究。[7]而飽和的矽膠在120°C下加熱兩個小時就可以再生。
日常生活中經常遇到矽膠裝在某些紙袋或由半透膜樹脂製成的袋子中，用於吸水，控制濕度，防止某些物品變質的食品或物品乾燥劑。矽膠袋上一般註明「請勿食用」。它會對呼吸系統、消化系統、皮膚和眼部產生刺激，[8]
變色矽膠
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將矽酸凝膠浸泡在氯化鈷或者氯鈷酸銨（(NH4)2CoCl4）溶液中，再經乾燥活化就可以得到變色矽膠，可用於指示矽膠吸水的程度。這是因為無水氯化鈷（CoCl2）呈藍色，而六水合氯化鈷（CoCl2·6H2O）為紅色，不過氯化鈷是有毒物質，屬於國際癌症研究機構第二類致癌物質，有可能導致癌症[9]。
甲基紫可做為替代，乾燥時呈現橘色，吸水後逐漸變成綠色或無色[10]。
三價鐵鹽和亞鐵鹽，有時與少量氫氧化鈉結合使用，提供了更好的替代方案。特別是，硫酸鐵和複鹽 ，如硫酸銨鐵(III)（鐵明礬）、 硫酸銨鐵(II) 和硫酸鉀鐵(III)，在乾燥時都會從琥珀色/黃色變為飽和時的無色/白色[11][12]。
參考文獻與外部連結
[編輯]- ^ Silica gel. jtbaker.com. 31 May 2017. （原始內容存檔於31 May 2017）.
- ^ Silica gel. chemcas.org. 9 June 2017. （原始內容存檔於9 June 2017）.
- ^ Silicon dioxide. echa.europa.eu. 15 March 2018. （原始內容存檔於15 March 2018）.
- ^ 硅胶. 《中國大百科全書》第三版.
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ 硅胶. 術語在線. 全國科學技術名詞審定委員會. （簡體中文）
- ^ 7.0 7.1 7.2 簡士凱; 陳朝光. 水分子於矽膠孔洞擴散特性分子動力學研究. 臺灣能源期刊. 2014, 1 (4): 427~436.
- ^ Fisher Scientific. "Silica Gel Dessicant". 1997-02-09 [2008-01-12]. （原始內容存檔於2008-10-07）.
- ^ Classifications - CL Inventory. [5 August 2015]. （原始內容存檔於5 January 2016）.
- ^ Methyl Violet Safety Data Sheet (PDF). labchem. [5 February 2018]. （原始內容 (PDF)存檔於6 February 2018）.
- ^ WO patent WO2000065339A1,Stephen Moreton & Graham James Earl,「Humidity indicators」,發表於2 November 2000 網際網路檔案館的存檔，存檔日期15 May 2023.
- ^ SORBSIL CHAMELEON Safety Data Sheet (PDF). OkerChemie.