СИЛИКАГЕЛЬ, аморфные формы кремния диоксида кремнезема, состоящие из коллоидных сферических частиц размером от 10 до 100 нм и отличающиеся по степени гидратации от почти безводного кремнезема до пластичных студенистых масс с соотношением Н2О: SiO2 как 8 : 100. Представляет собой полупрозрачные или меловидные зерна белого или желтоватого (из-за примесей) цвета; в высушенном состоянии хрупок; мало растворим и не набухает в воде и органических растворителях.
Силикагель получают взаимодействием силиката Na с кислотой (Н2SO4, HCl). Процесс включает образование золя, застудневание и созревание геля, промывку и сушку. Наиболее твердые и прочные силикагели получают из разбавленных растворов при низких значениях рН и температурарах ниже комнатной. Силикагель также выделяют из концентрированных золей коллоидного кремнезема взаимодействием щелочного силиката с солью аммония. Наиболее чистый силикагель может быть получен гидролизом соединений Si (SiCl4, ортокремниевых эфиров и др.)
Силикагель с заполненными водой порами, формирующийся в жидкой среде, представляет собой гидрогель (аквагель). При удалении жидкой среды происходит сжатие структуры — образуется ксерогель. Высушивание без усадки может быть проведено, например, удалением жидкости из гелей в автоклаве при нагревании выше критической точки. Таким образом, получают аэрогели.
Структура силикагеля состоит из цепочечных трехмерных агрегатов с силоксановой связью Si—О—Si в точках контакта, образующихся в результате связывания дисперсных обособленных частиц в процессе получения силикагеля при переходе золь-гель. Структура силикагеля построена из тетраэдров SiO4. Предполагают, что силикагель состоит из упорядоченных микрообластей, по-видимому, со структурой кристобалита. Поверхность силикагеля может быть полностью гидроксилирована — образована силанольными группами SiOH, либо быть силоксановой, состоящей из атомов кислорода с незначительной долей изолированных или парных групп SiOH.
Близки к силикагелю кремнеземные порошки. Они состоят из разделенных, агрегатов первичных коллоидных частиц и имеют высокий удельный объем пор. Наиболее тонкодисперсные порошки кремнезема получают окислением или гидролизом паров SiCl4 при высоких температурах (торговые название — «кабосил» в США, «аэросил» в Европе).
Для силикагеля характерны большая величина поверхности (5-800 м2/г) и высокая пористость, хорошая термостойкость, незначительная собственная каталитическая активность. Поверхность силикагеля можно модифицировать органическими и неорганическими соединениями. Силикагель применяют взамен технического углерода, как сорбент для осушки газов и жидкостей, в хроматографии, как носитель катализаторов
Особая «дружба» с силикагелем.
В недавних исследованиях был замечен интересный факт. Такой органический краситель как бриллиантовый зелёный адсорбируется только на силикагеле. На аналогах вроде оксида титана (TiO2) адсорбция не идет. Бриллиантовый зеленый является трифенилметановым красителем. Другие такие же красители из этого же ряда спокойно наносятся как на силикагель, так и на другие сорбенты. Поэтому пара бриллиантовый зелёный — силикагель стала интересным случаем для исследования