化学物質調製の広大な分野において、気相加水分解は化学物質の調製において重要な位置を占めています。 ナトリウムコロイダルシリカ 独自の利点を備えています。この方法により、製品の粒度分布と純度を正確に制御でき、製造されたシリカゾルが良好な分散性と安定性を有することも保証できます。

気相加水分解の主原料は四塩化ケイ素 (SiCl4) などのクロロシランと反応媒体としての水蒸気です。これらの原料は、その純度と反応性を確保するために厳密に選別され、前処理される必要があります。原料を反応ゾーンに送り込むためのキャリアガスとして、適切な量の水素または酸素を準備することも必要です。

気相加水分解の反応過程は以下の通りです。
混合と加熱：クロロシランと水蒸気を一定の割合で混合し、予熱システムにより反応に必要な高温まで加熱します。この温度範囲は、反応物の種類や反応条件にもよりますが、通常1000℃から2000℃の間です。
気相加水分解: 高温では、クロロシランは水蒸気との激しい気相加水分解反応を起こします。このプロセスでは、クロロシラン分子のケイ素と塩素の結合が切断され、水分子の水酸化物と結合して、二酸化ケイ素 (SiO2) と塩化水素 (HCl) が生成されます。反応方程式は、SiCl4 2H2O → SiO2 4HCl のように単純化できます。
核生成と成長: 反応が進行するにつれて、生成された二酸化ケイ素粒子は核生成を開始し、徐々に成長します。これらの粒子は気相中に浮遊したままになり、衝突や重合によってより大きな粒子を形成します。反応により発生する塩化水素ガスは速やかに反応系外に排出され、反応工程への悪影響を回避します。
冷却と捕集: 反応によって生成された二酸化ケイ素粒子は、空気の流れとともに冷却ゾーンに入り、急速に冷却されて低温で固化し、水に吸収されてシリカゾルを形成します。シリカゾルの安定性と分散性を向上させるために、安定剤の添加や pH 値の調整など、溶液をさらに処理する必要がある場合があります。

気相加水分解によって調製されたシリカゾルは、通常、不純物を除去し、粒度分布を調整し、製品の性能を向上させるために一連のその後の処理を必要とします。これらの処理ステップには、濾過、洗浄、乾燥および分散が含まれ得る。最終的なナトリウムコロイダルシリカ/シリカゾルは良好な物理的および化学的特性を有し、精密鋳造、コーティング産業、製紙産業および触媒担体で広く使用されています。