Гранулы сухого силикагеля Силикаге́ль представляет собой высушенный гель, образующийся из перенасыщенных растворов кремниевых кислот (nSiO2·mH2O) при pH > 5—6. Применяется как твёрдый гидрофильный сорбент. Получение Получается при подкислении водных растворов силикатов щелочных металлов с последующей промывкой от соли щелочного металла и высушиванием образовавшегося геля, например: {\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2HCl\rightarrow 2NaCl+H_{2}SiO_{3}\downarrow }}} Обезвоживанием концентрированных золей коллоидного кремнезёма: {\displaystyle {\mathsf {H_{2}SiO_{3}\rightarrow SiO_{2}+H_{2}O}}} Гидролизом соединений кремния, например, тетрахлорида кремния или разложением сложных эфиров ортокремниевой кислоты. Цветовые индикаторы влажности Гранулы силикагеля с индикатором влажности — хлоридом кобальта. Слева снизу — насыщенный влагой силикагель, справа снизу — безводный. Пакетик с силикагелем к которому добавлены зёрна индикаторного силикагеля При изготовлении некоторых марок силикагеля в него добавляют в небольшом количестве цветовые индикаторы влажности, — вещества, изменяющие свой цвет при изменении степени гидратации. Обычно в качестве такого вещества используют соли двухвалентного кобальта, например, хлорид кобальта. В обезвоженном состоянии эта соль имеет темно-синий цвет, при гидратации изменяет цвет на светло-розовый. Также в качестве цветового индикатора влажности используют органический краситель — метилвиолет, который при изменении влажности изменяет цвет от зелёного до оранжевого или бесцветного. В качестве индикатора влажности, зёрна индикаторного силикагеля добавляют в небольшом количестве к зёрнам обычного, неокрашенного силикагеля. Цветовые индикаторы небезопасны, так, хлорид кобальта токсичен и является канцерогеном[1]. Имеются сведения, что и метилвиолет может являться канцерогеном[2], но он менее вреден и допускается для применения даже в медицине. Адсорбционные свойства Силикагель имеет огромную площадь поверхности (до 1000 м²/1 г), состоящую из групп —SiOH, расположенных на расстоянии 0,5 нм друг от друга. Эти группы являются активными центрами, причём активность конкретной марки силикагеля зависит от числа и активности таких центров. В активном адсорбенте, то есть таком, из которого удалена адсорбированная на его поверхности вода, многие центры будут активны. Такая активация происходит при нагревании геля до 150—200 °C. При нагревании до более высокой температуры в интервале 200—400 °C адсорбционная активность теряется в результате образования связей Si-O, происходящего с отщеплением воды. Этот процесс обратим. При нагревании выше 400 °C площадь сорбирующей поверхности силикагеля необратимо уменьшается. Активные центры взаимодействуют с полярными растворёнными веществами главным образом за счёт образования водородных связей. Классификация и марки силикагелей Силикагель Согласно ГОСТ 3956—76 силикагели классифицируются по: форме зёрен (гранулированные или кусковые); размерам зёрен (крупные и мелкие); размерам пор (крупнопористые и мелкопористые). Принято четырёхбуквенное обозначение марки силикагеля согласно ГОСТ 3956—76[3]. 1-я буква характеризует размер гранул (К — крупный, М — мелкий, А — активированный, Ш — шихтовый); 2-я буква всегда С (силикагель); 3-я буква размер пор (К — крупнопористый, М — мелкопористый); 4-я буква форма частиц (Г — гранулированный, К — кусковой). Товарный силикагель обычно выпускают в виде зёрен или шаровидных гранул размером от 5—7 до 10−2 мм. Различные марки силикагелей имеют средний эффективный диаметр пор 20—150Å и удельную поверхность 100—1000 м²/г. Также существуют гидрогели (аквагели), в которых поры заполнены водой, алкогели (спиртовые гели), ксерогели, в которых из геля удалены любые жидкости, аэрогели (высушенные в автоклаве при нагревании выше критической точки). Существуют силикагели специального назначения, например, силикагель-индикатор влажности (пропитанный солями кобальта, по мере впитывания влаги и снижения активности гранулы изменяют окраску с голубой на розов