Ամորֆ սիլիցիումի երկօքսիդի մասին: Սիլիկատ

Հեղինակ Քիմիական հանրագիտարան բ. Ի.Լ.Կնունյանց

Սիլիկոնային երկօքսիդ(silica) SiO 2, անգույն բյուրեղային, ամորֆ կամ ապակե նյութ:
Կառուցվածքը ՍԻԼԻԿՈՆ ԴԻՕՔՍԻԴ գոյություն ունի մի քանի պոլիմորֆ փոփոխություններով (տե՛ս աղյուսակը): Անցման ջերմաստիճանները նորմալ ճնշման դեպքում. Ա-որձաքարային բ-քվարց 575 ° C (DH 0 անցում 0,41 կ k / մոլ), p- քվարց D p-cristobalite 927 ° C (2,26 կJ / մոլ), p- քվարց D g-տրիդիմիտ 867 ° C (0.50 կJ / մոլ), ա -տրիդիմիտ D բ -տրիդիմիտ 115 ° C (0.27 կ27 / մոլ), բ -տրիդիմիտ D գ -տրիդիմիտ 160 ° C (0.15 կJ / մոլ), գ -տրիդիմիտ D b- քրիստոբալիտ 1470 ° C (0,21 կJ / մոլ), ա-քրիստոբալիտ D b-cristobalite 270 ° C P- որձաքարի հալման կետը 1610 ° C է (D H 0 pl 8.53 կJ / մոլ), g-tridymite- ը `1680 ° C, b- քրիստոբալիտը` 1723 ° C (D H 0 pl- ը `9.6 կJ / մոլ): Քվարցի, տրիդիմիտի և քրիստոբալիտի պոլիմորֆային փոխակերպումները ուղեկցվում են ծավալի փոփոխությամբ: ՍԻԼԻԿՈՆ Դիօքսիդի բյուրեղային ձևերը կառուցված են SiO 4 tetrahedra- ից, a- և b- ձևերը տարբերվում են tetrahedra- ի փոքր տեղաշարժով և պտույտով: Lowածր ջերմաստիճանի տրիդիմիտների համար տվյալները տրվում են այլ բյուրեղայինի համար: փոփոխությունները, սակայն, դրանք բոլորը պարունակում են b-tridymite որպես հիմնական կառուցվածքային միավոր, բայց տարբեր կերպ աղավաղված: Օրինակ, նկարագրված են տրիկլինիկական և մոնոկլինիկական տրիդիմիտներ: Խորանարդը հանդիպում է նաև բնության մեջ: փոփոխություն SiO 2 - մելանֆլոգիտ (a = 1.3402 նմ, z = 48, տիեզերական խումբ Pm3n): Բարձր ճնշումների դեպքում առաջանում են կետ (80-130 ՄՊա, 400-500 ° C), կոզիտ (1,5-4 ԳՊա, 300-1700 ° C), ստիշովիտ (16-18 ԳՊա, 1200-1400 ° C): Ստիշովիտը ՍԻԼԻԿՈՆ Դիօքսիդի դ. Միակ փոփոխությունն է, որը կառուցվել է SiO 6 octahedra- ից: Տրիդիմիտի կայունությունը հավանաբար որոշվում է Na- ի և Al- ի խառնուրդներով: Սիլիկոնային երկօքսիդի անկայուն ձև - ռոմբո-դիպիրամիդային «մանրաթելային սիլիկատ»: Բացի բյուրեղային ՍԻԼԻԿՈՆ ԴԻՈՔՍԻԴներից, բնութագրվում են նաև գոյության այլ ձևեր: Ծպտյալ բյուրեղային ձևերը (քաղկեդոնիա) կառուցվածքով նման են քվարցին: Երբ կատիոնները արդյունահանվում են թթվով, խոնավացումը ստանում են որոշ սիլիկատներից: բյուրեղային, սիլիցիում: Նրանք ժառանգում են բնօրինակ հանքանյութերի կառուցվածքը ՝ կազմելով թելքավոր, թեփուկավոր (լեպիդոիդային) և թիթեղանման շերտաշերտ կառույցներ: Հայտնի ամորֆային անիզոտրոպ և իզոտրոպ (օպալ) գոյացություններ, մանր ցրված բնական սիլիկատ (տրիպոլի, սինթետիկ կոլոիդային սիլիկատ և սիլիցիումի փոշիներ): Hydratir. ամորֆ սիլիկատ, որը նստում է Na սիլիկատի լուծույթներից և այլն, պոլիմերացված գնդաձևի: 100 նմ-ից պակաս տրամագծով մասնիկներ, սովորաբար 2-3 նմ: Ստացվել է ամորֆ silica տերևների, ժապավենների և մանրաթելերի տեսքով (տես Silica gel): Բարձր ջերմաստիճանում գազային փուլից արտանետվում են պիրոգեն անջուր սիլիցիումի նուրբ փոշիներ `աէրոզիլ և այլն: Ապակենման silica- ի համար տե՛ս Quartz ապակի:
ՀատկություններՍիլիկոնային դիօքսիդի գոլորշու ճնշում հալման կետի մոտ 13.3-133 Պա-ում: Սիլիկոնային երկօքսիդ - դիէլեկտրիկ, r 10 12 Ohm * m (20 ° C), 9 * 10 - 1 Ohm * m (1600 ° C): Ա-որձաքարի առանձին բյուրեղները ունեն քիրալ կառուցվածք, որը որոշում է դրանց օպտիկական ակտիվությունը և պիեզոէլեկտրականությունը: հատկությունները Քվարցը թափանցիկ է ուլտրամանուշակագույն և մասամբ IR ճառագայթների համար:

* Ռեֆրակցիոն ինդեքսները. N գ - ավելի, N p - պակաս: ** A - և b-quartz- ն ունեն երկու տարածություն: խմբերը, քանի որ ձախ և աջ օպտիկական իզոմերները հնարավոր են երկու ձևերի համար: *** b -120 ° C

Aրի մեջ ա-որձաքարի լուծելիությունը 10 - 3% կշռով է (25 ° C), սիլիցիումի ամորֆային ձևերը ՝ 0,007-0,015% (SiO 2 ջրային լուծույթների համար, տե՛ս Սիլիցիաթթուներ): Սիլիկոնային դիօքսիդի լուծելիությունը թթվային և ալկալային միջավայրում որոշվում է լուծիչի բնույթով: Սիլիկոնային դիօքսիդը անլուծելի է օրգանական լուծիչների մեծ մասում: Արձագանքում է հիդրոֆտորային թթուով `կազմելով հիդրոֆլորաթթու: 250-400 ° C- ում փոխազդեցություն գազային HF- ի, F 2- ի հետ (տալով SiF 4), 200-250 ° C- ում `NH 4 HF 2-ի հետ: Ածուխով խառնուրդում այն ​​տաքացնելիս արձագանքում է Cl 2-ի հետ ՝ կազմելով SiCl 4: Ամորֆ սիլիկատը դանդաղ լուծվում է ալկալիների, Na 2 CO 3 (սիլիկատներ տալով) և NH 4 F (ֆտորօքսիդներ կազմող) ջրային լուծույթներում, լուծարման արագությունն աճում է ճնշման և ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ: Երբ տարբեր օքսիդներով փոշիացված ՍԻԼԻԿՈՆ ԴԻՕՔՍԻԴԻ խառնուրդներ տաքացնելիս առաջանում են սիլիկատներ, երբ Na 2 CO 3- ի և Na 2 SO4- ի հետ միաձուլումը `ջրային լուծվող նատրիումի սիլիկատ է (տես նաև լուծվող ապակի):
Բաշխում բնության մեջ:Սիլիկոնային դիօքսիդի անվճար պարունակություն երկրի ընդերքը 12%; այն նաև ապարների մի մաս է ՝ տարբեր սիլիկատների տեսքով կամ այլ օգտակար հանածոների (գրանիտների) հետ խառնուրդների տեսքով: Քվարցը ամենատարածված օգտակար հանածոներից մեկն է. Տրիդիմիտը, քրիստոբալիտը, լսխատելիտը (բնական որձաքարով ապակի), քաղկեդոնիան, օփալները շատ ավելի քիչ են հանդիպում: Փոքր, տարբեր ուղղվածությամբ քվարցային բյուրեղները կազմում են «երակային» որձաքար: Քարերի ոչնչացման ժամանակ ձեւավորվում են քվարցային ավազներ, որոնց խտացումը հանգեցնում է ավազաքարերի և քվարցիտների առաջացմանը: Հայբ մաքուր որձաքար `ապարների բյուրեղ, որի բյուրեղները կարող են հասնել մի քանի մետր, իսկ քաշը` տասնյակ տոննա: Քվարցային մեկ բյուրեղները թափանցիկ են, անգույն (ռոք բյուրեղ) կամ գունավոր են մանուշակագույն (ամեթիստ), սև (մարիոն), դեղին (ցիտրին), ծխագույն (ռախ-տոպազ) գույներով: Կրիպտոկրիստալային սորտեր: որձաքարի ձևեր. վարդագույն-կարմիր կարնիլյան, կապտական ​​շափյուղա, խնձորենի կանաչ քրիզոպրազ, կապտած ագաթներ և օնիքսներ, նուրբ գունավոր հասմիկ, կայծքարներ և եղջյուրներ: Uyikalene ամորֆ «ազնիվ» օպալ, որը բաղկացած է 0,1-0,3 միկրոն տրամագծով միատարր կոլոիդ մասնիկներից, սերտորեն փաթեթավորված պատվիրված ագլոմերատներում. դրա մեջ ջրի պարունակությունը քաշից 1% -ից պակաս է (սովորական օպալների մեծ մասի համար ՝ 4-9%): Բնություն սիլիցիումի հանքավայրերը նաև առաջացնում են տրիպոլի, դիատոմիտ և այլն: Դիատոմների թաղանթները և որոշ սպունգերի կմախքներ կառուցված են սիլիցիայից: այն ուժեղացնում է բույսերի ցողունները ՝ ձիաձետերը, բամբուկը, եղեգը և պարունակվում է ծղոտի մեջ: Սիլիկոնային դիօքսիդը պատասխանատու է բույսերի կենդանի օրգանիզմների ձևերի սիլիկացման համար: Մարդու արյան և պլազմայի մեջ սիլիցիումի կոնցենտրացիան 0,001% է քաշով:
ՍտացողՍինթետիկ Սիլիկոնային դիօքսիդը ստացվում է. Թթուների (H 2 SO 4, HCl, CO 2) թթուների գործողությունը Na սիլիկատի վրա, ավելի հազվադեպ ՝ այլ լուծվող սիլիկատների վրա (կապիտալիստական ​​երկրներում արտադրության հիմնական մեթոդը); կոլոիդային սիլիցիայից ՝ Na +, NH 4, F - իոնների կամ սառեցման ազդեցության տակ մակարդմամբ. SiCl 4, SiF 4, (NH 4) 2 SiF 6, (C 2 H 5 O) 4 Si հիդրոլիզը ջրային, ջրային ամոնիակի ջրային լուծույթներում (երբեմն ՝ էթանոլի կամ օրգանական հիմքերի ավելացումով) և գազի փուլում: Ամորֆ ՍԻԼԻԿՈՆ ԴԻՕՔՍԻԴ ստացվում է նաև տրիպոլիից և դիատոմիտից ՝ բրնձի կեղևներ հալելով, աղալով միաձուլված սիլիցիայով ավազ: Սիլիկոնային դիօքսիդի անջուր փոշիները բարձր սպեցիֆիկ մակերեսով ստացվում են քիմիական գոլորշիների նստեցմամբ `Si2- ի 4 գոլորշիները այրելով H2 և O 2 խառնուրդներում (աերոզիլ, ԱՄՆ-ում` կաբոսիլ), Si ester գոլորշիների օքսիդացում և հիդրոլիզ (pyrogenic silica) , և նաև SiF 4 (fluosil): Սիլիկոնային դիօքսիդի 1 նմ տրամագծով առաջնային խտացվող մասնիկները սերտորեն փաթեթավորված են երկրորդական կոնգլոմերատներում, որոնք զուգորդվում են չամրացված կառուցվածքի մեջ, որի առանձնահատուկ մակերեսը կազմում է 200-400 մ 2 / գ: Ա-որձաքարի առանձին բյուրեղները աճեցվում են ՍԻԼԻԿՈՆ Դիօքսիդի ալկալային լուծույթներից. Դ. Ավտոկլավներում բարձր ճնշում(35-120 ՄՊա) 300-420 ° C ջերմաստիճանում (տես. Հիդրոթերմային պրոցեսներ): Սիլիկոնային երկօքսիդի վրա հիմնված տեխնոլոգիայում օգտագործվող նյութերի արտադրության մեջ օգտագործվում են հետևյալ գործընթացները.
- SiCl 4 բարձր ջերմաստիճանի այրման ժամանակ քիմիական գոլորշու նստեցում, որը նախկինում մաքրվել է շտկմամբ: Սիլիկոնային երկօքսիդի մասնիկները, որոնք առաջացել են թթվածին-ջրածնային կրակի կամ պլազմայի մեջ, նստում են `տալով սիլիցիումի զանգվածային բաժակներ կամ մանրաթելային ձևերի շերտեր.
- մակերեսի մոնոկրիստալային օքսիդացում: Si հետերակառուցվածքների առաջացման հետ (ինտեգրալային շղթաների արտադրության մեջ);
- նուրբ ցրված Սիլիկոնային դիօքսիդի և այլնի մանրացում քվարցային կերամիկայի մեջ (տես նաև կերամիկա);
- սոլ-գելի գործընթաց, ներառյալ հիդրոլիզը օրգանական միացություն Si, ձևավորված գելի դանդաղ ջրազրկում և չափավոր տաքացում: Այն օգտագործվում է որձաքար և բարձր սիլիցիումի բաժակներ ձեռք բերելու համար;
- խիստ մաքուր Սիլիկոնային դիօքսիդի և ծակոտկեն ապակիների արտադրություն («Վիկոր» տիպի) առաջատար բորոսիլիկատային ապակու ջերմոդինամիկական մշակմամբ, թթվային արտահոսքով և սիլիցիումի հիմքի լվացմամբ:
Բնություն silica- ն օգտագործվում է սիլիկատային ակնոցների, ճենապակյա և ֆայանսի արտադրանքների, հղկող նյութերի, բետոնի, սիլիկատային աղյուսների, դինաների և կերամիկայի արտադրության մեջ: Սինթետիկ ՍԻԼԻԿՈՆ ԴԻՕՔՍԻԴ («սպիտակ մուր») կաուչուկի արտադրության լցանյութ է (արտադրված ՍԻԼԻԿՈՆ Դիօքսիդի մինչև 70%): Օգուտ օգտագործել նստվածքային հիդրատ: սիլիցիներ (պարունակող 85-95% SiO 2) 60-300 մ 2 / գ հատուկ մակերեսով, ավելի փոքր չափով `անջուր սիլիկատներ, ինչպիսին է աէրոզիլը: Aerosil- ը նաև ներծծող է քրոմատագրության մեջ, քսանյութերի, սոսինձների, ներկարարների խտացնող որձաքար մոնոկրիստալներն օգտագործվում են ռադիոտեխնիկայում (պիեզոէլեկտրական հաճախականության կայունացուցիչներ, ֆիլտրեր, ռեզոնատորներ և այլն), ակուստո-օպտիկայում և ակուստոէլեկտրոնիկայում (տես Ակուստիկ նյութեր), գործիքների օպտիկական պատրաստում (սպեկտրագրաֆների, մոնոխրոմատորների համար ոսպնյակների պրիզմա, ուլտրամանուշակագույն օպտիկայի համար և այլն), ոսկերչական իրերի մեջ (թափանցիկ, գեղեցիկ գունավոր տեսակներ ՝ կիսաթանկարժեք քարեր): Որպես խնջույք, օգտագործվում են 2-15 նմ ծակոտիների արդյունավետ տրամագիծ ունեցող սիլիցիումի գելներ: սորբենտներ և կատալիզատոր կրիչներ: Սինթետիկ Սիլիկոնային երկօքսիդը և ապարների բյուրեղը հումք են քվարցի, քվարցային ապակու, կերամիկայի և որձաքարային մանրաթելերի մոնոկրիստանների արտադրության համար: Քվարցային ապակի և կերամիկա - կոնստրուկցիա: նյութ ավիացիայում: արդյունաբերություն (օրինակ ՝ օդանավերի պատուհանների և անցքերի բացման համար), օպտիկայում (ուլտրամանուշակագույն և IK տիրույթների օպտիկական սարքերի մուտքի պատուհանների համար), էլեկտրոնիկայում (հետաձգման գծեր) և այլն: Քվարցային գործվածքը ջերմապաշտպանիչ նյութ է: Քվարցային մանրաթելերն օգտագործվում են օպտիկամանրաթելային (լուսային ուղեցույց) հաղորդակցման գծեր և տեղեկատվության փոխանցման համակարգեր ստեղծելու համար: Սինթետիկ արտադրություն Սիլիկոնային դիօքսիդ D.V. երկրները տարեկան 600-700 հազար տոննա (1980): Սիլիկոնային դիօքսիդը կենդանի հյուսվածքների մեջ մտնելիս դանդաղ զարգանում են հատիկավորումներ: Սիլիցիումի փոշին նյարդայնացնում է գագաթը: շնչել ուղիներ և բրոնխներ, ստամոքս-աղիքային տրակտի հիվանդություն, երկարատև ինհալացիաով `լուրջ հիվանդություն` թոքային սիլիկոզ: MPC- ն SiO 2-ի պարունակությամբ փոշու մեջ Սբ. 70% - 1 մգ / մ 3, 10-70% - 2 մգ / մ 3, 2-10% - 4 մգ / մ 3:

Աէրոզիլի (սիլիցիումի երկօքսիդ) ֆիզիկաքիմիական հատկությունները

Աերոզիլ(լատինական բառից ՝ Aerosilum), օքսիլներ (լատինական բառից ՝ Oxylum) սիլիցիումի երկօքսիդ, Silica colloidalis anhydrica (Ph. Eur.), Colloidal silicon dioxide (USP), Colloidal անջուր silica (BP), Silica (CAS No. 7631-86-9) - ամորֆ սիլիցիումի երկօքսիդ անջուր, պատկանում է սինթետիկ ակտիվ բարձր ցրված հանքային լցահարթիչների խմբին: Դեղատներում աէրոզիլը (սիլիցիումի երկօքսիդ) օգտագործվում է որպես օժանդակ, կայունացուցիչ, դոնդողացնող միջոց, ներծծող, բարելավում է պլանշետավորված, քսուքի, գելի և այլ խառնուրդների հեղուկությունը: Երբեմն սիլիցիումի երկօքսիդը օգտագործվում է որպես ակտիվ դեղաբանական բաղադրիչ (ունի մանրեասպան հատկություններ, թունազերծող, ներծծող):

Ստանալ սիլիկատջրածնի կրակի մեջ սիլիցիումի տետրաքլորիդի գոլորշու հիդրոլիզի միջոցով> 1000 ° C (1100-1400 ° C) ջերմաստիճանում: Ստացված արտադրանքը սպիտակ, ամորֆ, ոչ ծակոտկեն, անտարբեր փոշի է, որը ցողվում է, պարունակում է 99,3% SiO2; ունի բարձր ցրվածություն (մասնիկների տրամագիծը ՝ 4-40 մկմ, ունեն գնդաձեւ կամ գրեթե գնդաձեւ ձև), յուրահատուկ կլանման մակերեսը 50-450 մ 2 / գ է; սորուն ծավալը մոտավորապես 50 գ / լ, խտությունը `2,36 գ / սմ 3; ջրային կախոցի pH– ը 4,0 է; բեկման ինդեքս n20D = 1.46: Աերոզիլը չի ​​լուծվում ջրի, թթուների և նոսր ալկալիների մեջ: Aerրի մեջ աէրոզիլի կոնցենտրացիայի դեպքում 10-12% քանակությամբ առաջանում է ցածր մածուցիկությամբ հեղուկի կախոց, 17% -ով `կիսաթանկարժեք զանգված, 20% -ով` հատիկավոր զանգված, որը քսելիս վերածվում է միատարր յուղոտ զանգված: Աերոզիլը ջրի նկատմամբ իր մեծ կապվածության պատճառով դասակարգվում է որպես հիդրոֆիլ նյութ: Բայց R972 ապրանքանիշի սիլիցիումի երկօքսիդը (աերոզիլ) ունի հիդրոֆոբ հատկություններ:

Կան մի քանիսը Աերոզիլային ապրանքանիշեր (սիլիցիումի երկօքսիդ), որոնք տարբերվում են հիմնականում հատուկ մակերեսի չափից, հիդրոֆիլիտության աստիճանից կամ հիդրոֆոբիությունից, ինչպես նաև լրացնող այլ նյութերի առկայությունից: Նոմենկլատուրային հանձնաժողովի սահմանման համաձայն ՝ ամորֆ սիլիցիումի երկօքսիդը անվանվեց օքսիդ: Ուկրաինայում Degussa ընկերության լիցենզիայի տակ գտնվող քիմիական և մետաղագործական գործարանը արտադրում է 175-րդ դասարանների չփոփոխված ստանդարտ աէրոզիլ; 300 380 հիդրոֆիլային մակերեսով; methylaerosil AM-1/175 և AM-1/300 փոփոխված dimethyldichlorosilane- ով; եթերանգոէրոզիլային ADEG-175 և ADEG-300 դասարանները `փոփոխված էթիլենգլիկոլով և դիէթիլենգլիկոլով և AM-2, փոփոխված ամինոալկոհոլներով: ԱՄՆ – ում արտադրվում է փոփոխված աէրոզիլ ՝ օրգանոսիլ և կեբոսիլ (Կաբոտ), Ռուսաստանում ՝ բուտոսիլ, աերոզիլ- K, որը 85% սիլիցիումի երկօքսիդի և 15% օսլայի համադրություն է, SOK-84 ապրանքանիշի աէրոզիլ, որը հանդիսանում է 85% սիլիցիումի երկօքսիդի և 14% ամոնիումի օքսիդի մակարդելիություն: Գերմանիայում արտադրում է Degussa ընկերությունը հիդրացված աէրոզիլային ապրանքանիշերպարունակող կապված ջուր (Durosil, Vulkasin, Siflox, Ultrasil և այլն), որոնք տարբերվում են SiO2 պարունակությամբ, մասնիկների տրամագծով, խտությամբ և հատկություններով), կախոցների տեսքով աէրոզիլ (K-314, պարունակում է 14% A., K-328 , պարունակում է 28% Ա.): Japanապոնիայում մանրադիտակը արտադրվում և մաշվում է, Ֆրանսիայում `ֆրանչիլ, Անգլիայում` մանոսիլ: Կոսմետիկայի համար այն կարող է արտադրվել մածուկի տեսքով: Aerosil- ը վերջերս ընդգրկվել է տարբեր երկրների (Հունգարիա, Դանիա, Ավստրիա և այլն) դեղագործություններում: ԱՄՆ-ում սիլիցիումի երկօքսիդը (աերոզիլ) թույլատրվում է նաև որպես սննդային հավելում 2% -ի չափով:

Աերոզիլպատկանում են «մաքուր» նյութերի տեսությանը, որոնք ազատում են ակտիվ բաղադրիչները ՝ առանց էներգիայի սպառման: Էլեկտրոնային մանրադիտակային ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ աէրոզիլային յուրաքանչյուր հիմնական մասնիկը բաղկացած է չորս առանձին շերտերից (նկար): Այս մասնիկի միջուկը SiO2 տարրերի եռաչափ պոլիմեր է: Մասնիկների մակերեսին ունենալով սիլանի Si-OH և siloxane Si-O-Si խմբեր, աերոզիլն ի վիճակի է ջրածնային կապերի շնորհիվ ստեղծել նախշաձև շրջանակ, որը թույլ է տալիս սահմանափակել խտացրած հեղուկի ջերմային ընդլայնումը: Աէրոզիլում սիլոքսանի և սիլանի խմբերը ֆունկցիոնալ են, և սիլիցիումի - թթվածնի կապը բնութագրվում է բարձր ուժով (հասնում է 372,5 J / մոլ), ինչը բացատրվում է դրա բևեռականությամբ, որի պատճառով կովալենտ կապը մոտենում է իոնային կապին:

Աղյուսակ - Սիլիցիումի երկօքսիդի (աերոզիլ) հիմնական հատկությունները

Նկար Աերոզիլային տարածական ցանցի կառուցվածքը հիդրոգելում

Silanol խմբերը բաշխված են անհավասարաչափ: Գոյություն ունեն մակերեսային սիլանախմբեր, որոնք կարող են ազատ լինել կամ միանալ ջրածնային կամուրջներով, և մոլեկուլի ներսում սիլանոլի խմբեր, որոնք ջրածնային կամուրջներով կարող են կապված լինել միմյանց հետ: Արդյունքում ստեղծվում է ճյուղավորված զանգվածային կառուցվածք, որի արդյունքում Aerosil- ը կոչվում է անօրգանական պոլիմերներ: Սիլոքսանի խմբերը ունեն հիդրոֆոբիկ հատկություններ, դրանք կայուն են (OH սիլանոլի խմբերը բաժանվում են> 300 ° C ջերմաստիճանում), առաջացնում են թթվային ռեակցիա. ունեն հիդրոքսիլային խմբեր ինչպես մակերեսին, այնպես էլ ներսում աերոզիլային մոլեկուլներ... Միասնական բաշխմամբ, սիլիցիումի յուրաքանչյուր երկրորդ ատոմը մակերեսի վրա ունի հիդրոքսիլային խումբ:

Սա որոշում է աէրոզիլային փոխազդեցության երեք տեսակ. Ֆիզիկական կլանում, քիմիական կլանում (ջրածնի կամուրջների ձևավորում սիլանոլային խմբերի կողմից ջրով, սպիրտներով, թթուներով և այլ նյութերով) և քիմիական ռեակցիաներ մոլեկուլի մակերևույթի վրա: Այսպիսով, սիլանոլի խմբերը փոխազդում են ալկոհոլային խմիչքների հետ ՝ եթեր կազմելու համար:

Աերոզիլը (սիլիցիումի երկօքսիդ) ունի լավ ներծծող հատկություններ, կլանում է տարբեր հեղուկների 15-ից 60% -ը, կախված դրանց բնույթից, առանց փոխելու փոշու տեսքն ու հոսքը: Osրի առաջին շերտը ներծծվում է Aerosil- ի կողմից `ջրածնային կամուրջների ստեղծման (քիմիական կլանում) պատճառով, իսկ հետագա շերտերը` ֆիզիկական կլանման պատճառով: Ֆիզիկապես ներծծված ջուրն արտանետվում է 25-150 ° C ջերմաստիճանի պայմաններում, մինչդեռ քիմիապես ներծծված ջուրն արտանետվում է 800 ° C ջերմաստիճանում:

Աերոզիլը, որն օգտագործվում է դեղերի արտադրության համար, պետք է ունենա բարձր մաքրություն: Աղյուսակ 1-ը ցույց է տալիս Aerosil- ի տարբեր ապրանքանիշերի քիմիական կազմը, որոնք կարող են ունենալ որոշակի խառնուրդներ, որոնք առաջացել են արտադրական գործընթացներում, օրինակ `հիդրոքլորային թթվի հետքեր, որոնք առաջացնում են 4% ջրային պոլիմերային կախոցքի pH (3.6-4.3): Այսպիսով, աէրոզիլը (սիլիցիումի երկօքսիդ) իրեն թույլ թթվի պես է պահում:

Աղյուսակ 1 - Աերոզիլի տարբեր ապրանքանիշերի քիմիական բաղադրությունը (ըստ չոր նյութի, ըստ Մ.Մ. Աստրախանովի)

Բովանդակություն,%	Աերոզիլային ապրանքանիշեր, կազմ,%
	200; 300; 380	0	SOK84	R972	Համակցված
SiO2	>99,87	>99,8	82–86	>98,3	85
Al2O2			14–18		–
Fe2O3					–
TiO2			–	0,03	–
Na2O		–	–	–	–
Ինչպես		–	–	–	–
B2O3		–	–	–	–
Bi2O3		–	–	–	–
P2O5		–	–	–	–
HCl				–	0,05
Օսլա	–	–	–	–	–

Աղյուսակ 2-ը ցույց է տալիս տարբեր ֆիզիկական և քիմիական ամենակարևոր հատկությունները աերոզիլային ապրանքանիշերորոնք լայն տարածում են գտել դեղերի արտադրության մեջ

Աղյուսակ 2. Տարբեր ապրանքանիշերի աէրոզիլի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները

Ուցանիշ	Aerosil ապրանքանիշեր
	200	300	380	0	SOK-84	R-972
Հատուկ մակերես, մ 2 / գ	200 ± 25	300 ± 30	380 ± 30	200 ± 25	170 ± 30	120 ± 30
Բոցավառման կորուստ,%	1	2	2,5	1	1	2
Մասնիկների միջին չափը	12	7	7	12	–	16
Խոնավության պարունակությունը,% (չորացրած 105 ° C)	–	1,5	1,5	1,5	0,5	2,5
Հագեցած քաշ, գ / լ, ստանդարտ (չճնշված) սեղմված	≈60≈120
Ծակոտկենություն	Ծակոտկեն			Ոչ ծակոտկեն
pH 4% ջրային ցրում	3,6–4,3		–	–	3,6–4,3 3.5-4.1 (մեթանոլում)

ԻՆ աերոզիլային դեղերի արտադրությունօգտագործվում է որպես կայունացուցիչ կասեցման յուղի շերտի համար: Ունի տարբեր հեղուկներ կլանելու բարձր ունակություն: Աէրոզիլի ավելացումը յուղի և ջրի ալկոհոլային-գլիցերինային կախոցքի շաղախի բաղադրությանը նպաստում է այդ համակարգերի նստվածքների, ագրեգացման և ագրեգատիվ կայունության բարձրացմանը, բավականաչափ ուժեղ տարածական կառուցվածքի ստեղծմանը, որն ի վիճակի է պահելու անշարժացված հեղուկ փուլը բջիջներում դեղագործական նյութերի կասեցված մասնիկներ: Queրային և ջրային-ալկոհոլային կախոցներում Aerosil- ի կայունացնող ազդեցությունը հիմնականում պայմանավորված է էլեկտրաստատիկ ուժերով: Կայուն ջրային-ալկոհոլային կախոցներում պինդ ֆազի մասնիկների լուծումը 3 անգամ ավելի դանդաղ է, քան չկայունացված համակարգերում: Aerosil- ի կայունացնող ազդեցությունն աճում է փոքր քանակությամբ մակերեսային ակտիվների առկայության դեպքում, օրինակ ՝ Tween-80: Էմոսիլների (1.0-5.0% կոնցենտրացիայում) աէրոզիլի առկայությունը էմուլսիաների և կախոցների մեջ մեծացնում է դրանց կայունությունը, մաշկի վրա ավելի լավ ամրացնելու կարողությունը և բուժական գործողության արդյունավետությունը: Waterրով և ալկոհոլով սիլիցիումի երկօքսիդ 3% կոնցենտրացիայումստեղծում է ամպամած կախոցներ, որոնց մասերն ունեն բացասական լիցք:

Aerosil- ի հատկություններից մեկը նրա խտացման (խտացման) ունակությունն է (աղյուսակ 3):

Աղյուսակ 3. Aerosil-200- ի խտացման ազդեցությունը

Այս հատկությունն օգտագործվում է աէրոզիլ պարունակող գելեր և քսուքային հիմքեր ստանալու համար, որոնք ներառում են աէրոզիլ: Որպես դրանց կոմպոզիցիաների հեղուկ փուլ, օգտագործվում է Esilon-5 կամ Esilon-4 կոչվող պոլիէթիլսիլոքսանի հեղուկ, ձկան յուղ, PEG-400, գերչակի յուղ, ճարպային յուղեր և այլ նմանատիպեր: Esilon-5 խտացրած 16% աերոզիլը, որը հայտնի է որպես վազելին KB-E / 16, չի գրգռում մաշկը, չի խանգարում կլանումին ակտիվ բաղադրիչներ... Որպես հեղուկ փուլի խտացուցիչ, օգտագործեք աերոզիլ (սիլիցիումի երկօքսիդ) 8-16% -ի չափով: Ստացված գելներն ունեն փափուկ պլաստիկ կայունություն, լավ բաշխված և ամրացված են մաշկի վրա: Նրանք ունեն բարձր կոլոիդային կայունություն բարձր ջերմաստիճանում (≥40 ° C), պահպանում են պահանջվող հետևողականությունը, որը չի փոխվում նույնիսկ 100 ° C- ում, ուստի աերոզիլ պարունակող գելերն ու քսուքները կարող են օգտագործվել արևադարձային կլիմայական պայմաններում: Ըստ իրենց կառուցվածքային և մեխանիկական հատկությունների, աէրոզիլ պարունակող գելերը կազմում են թիքսոտրոպ պլաստիկ ջերմակայուն համակարգեր և ունեն մանրէազերծման կայունություն: Աերոզիլի քանակական համակարգը համակարգում ազդում է գելերի ռեոլոգիական և կենսաֆարմացման վրա: Սիլիցիումի երկօքսիդի ավելացումը գելերի բաղադրության մեջ հանգեցնում է դրանց պլաստիկ մածուցիկության և թիքսոտրոպ հատկությունների բարձրացմանը, մինչդեռ ակտիվ դեղաբանական բաղադրիչի արտանետումը նկատելիորեն դանդաղում է:

Աերոզիլայի (սիլիցիումի երկօքսիդի) օգտագործումը բժշկական և անասնաբուժական դեղագործական արդյունաբերությունում

Աերոզիլային հաբեր արտադրության մեջ օգտագործվում է 0,1-0,5% կոնցենտրացիայի մեջ, որպես լոգարիթմական և թուլացնող (0,1-2,0%) նյութ, որը նվազեցնում է դրանց մասնատման ժամանակը, հեշտացնում հատիկավորման գործընթացը և բարելավում դեղահատի զանգվածի հեղուկությունը: Aerosil- ի կլանման հատկությունները օգտագործվում են փոշիների, քաղվածքների և այլ դեղագործական արտադրությունների մեջ:

Բազմաթիվ դեղաբանական, թունաբանական և կենսաբժշկական ուսումնասիրությունները հաստատել են, որ Aerosil- ն անտարբեր է, երբ օգտագործվում է ներսում, լավ է հանդուրժվում հիվանդների կողմից բուժիչ հատկություններստամոքս-աղիքային համակարգի հիվանդությունների և այլնի համար բորբոքային պրոցեսներ, կարող է լինել մարմնում սիլիցիումի մատակարարման աղբյուր: Տեղեկություն կա, որ աերոզիլ (սիլիցիումի երկօքսիդ)կարող է նպաստել հարթ մկանների և արյան անոթների կծկմանը, ինչպես նաև ունի մանրեասպան հատկություններ:

Աերոզիլ պարունակող դեղագործական համակարգերը չեն առաջացնում գրգռիչ և թունավոր ազդեցություն: Նույն հատկությունները բնորոշ են քսուքներին, երբ Esilon և Aerosil- ը որպես հիմք են օգտագործում (Esilon-5 կազմը 15% -ով Aerosil- ով խտացրած հակաբիոտիկներով և կորտիկոստերոիդներով քսուքներ արտադրելու համար): Քսուքներ աերոզիլով (սիլիցիումի երկօքսիդ)հեշտ է ճզմել խողովակներից, լավ ամրացնել մաշկի վրա, ունենալ երկարատև գործողություն:

Գրականություն

Zhoglo F., Voznyak V., Popovich V., Bogdan J. Excipients- ը և դրանց կիրառումը տեխնոլոգիայում դեղաքանակի ձևեր... - Լվով, 1996; Պերցև Ի.Մ., Կոտենկո Ա.Մ., Չուեշով Ա.Վ., Խալեևա Է.Լ. Քսուքների դեղագործական և կենսաբանական ասպեկտները. Մենագրություն: - Հ., 2003; Պեչկովսկայա Կ.Ա. Ռետինների լցնում: Գրքում `« Պոլիմերների հանրագիտարան »: 3 հատորում - Մ., 1974: