ဆီလီကာဂျယ် ဆပ်ပြာရည်အသုံးပြုမှု နယ်ပယ်အပေါ် သုတေသနပြုခြင်း။

ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အသက်တာတွင်၊ ဆီလီကာဂျယ်ကို N2၊ လေ၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်၊ သဘာဝဓာတ်ငွေ့ [1] စသည်တို့ကို အခြောက်ခံရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ အက်ဆစ်နှင့် အယ်လကာလီအရ၊ ချောဆီများကို အက်ဆစ်ဖျက်ဆေး၊ အယ်ကာလိုင်း ချောဆီစင်နှင့် ကြားနေ ချောဆီစင် [2] ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ စီလီကာဂျယ်သည် NH3၊ HCl၊ SO2 စသည်တို့ကို ခြောက်သွေ့ပုံရသည်၊ သို့သော်၊ အခြေခံအမြင်အရ ဆီလီကာဂျယ်သည် orthosilicic acid မော်လီကျူးများ၏ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်မှုသုံးဖက်မြင်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး အဓိကကိုယ်ထည်မှာ SiO2၊ မျက်နှာပြင်သည် ဟိုက်ဒရောနစ်အုပ်စုများ ကြွယ်ဝသည် (ပုံ 1 ကိုကြည့်ပါ)။ ဆီလီကာဂျယ်သည် ရေကိုစုပ်ယူနိုင်ရသည့်အကြောင်းရင်းမှာ ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်ရှိ ဆီလီကွန်ဟိုက်ဒရော့စ်အုပ်စုသည် ရေမော်လီကျူးများနှင့် စပ်ကြားမော်လီကျူး ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများဖွဲ့စည်းနိုင်သောကြောင့် ၎င်းသည် ရေကိုစုပ်ယူနိုင်ပြီး ခြောက်သွေ့သောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ အရောင်ပြောင်းလဲသော ဆီလီကာဂျယ်လ်တွင် ကိုဘော့အိုင်းယွန်းများပါ၀င်ပြီး စုပ်ယူမှုရေသည် ရွှဲလာပြီးနောက်၊ အရောင်ပြောင်းလဲသော ဆီလီကာဂျယ်ရှိ ကိုဘော့အိုင်းယွန်းများသည် ရေဓာတ်ပါသော ကိုဘော့အိုင်းယွန်းများဖြစ်လာကာ အပြာရောင်ဆီလီကာဂျယ်လ်သည် ပန်းရောင်ဖြစ်လာသည်။ ပန်းရောင်ဆီလီကာဂျယ်လ်ကို 200 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အပူပေးပြီးနောက်၊ ဆီလီကာဂျယ်လ်နှင့် ရေမော်လီကျူးများကြားရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ ကွဲသွားကာ အရောင်ဖျော့သော ဆီလီကာဂျယ်သည် တစ်ဖန်ပြာသွားကာ ဆီလီကာအက်ဆစ်နှင့် ဆီလီကာဂျယ်လ်တို့၏ တည်ဆောက်ပုံပုံသဏ္ဍာန်ကို ဆောင်ရွက်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ပုံ 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်သည် ဟိုက်ဒရောနစ်အုပ်စုများ ကြွယ်ဝသောကြောင့်၊ ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်သည် NH3 နှင့် HCl စသည်တို့ဖြင့် စပ်ကြားမော်လီကျူလာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများဖွဲ့စည်းနိုင်သည်၊ ၎င်းကဲ့သို့လုပ်ဆောင်ရန်နည်းလမ်းမရှိနိုင်ပါ။ NH3 နှင့် HCl ၏ စုပ်ခွက်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ရှိရင်းစွဲစာပေတွင် သက်ဆိုင်ရာအစီရင်ခံစာမရှိပါ။ ဒါဆို ရလဒ်တွေက ဘာတွေလဲ။ ဤအကြောင်းအရာသည် အောက်ပါစမ်းသပ်သုတေသနကို ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။

သဖန်းသီး။ 1 ortho-silicic acid နှင့် silica gel ၏ဖွဲ့စည်းပုံ ပုံကြမ်း

2 စမ်းသပ်မှုအပိုင်း
2.1 စီလီကာဂျယ် ဆပ်ပြာရည်အသုံးပြုမှု နယ်ပယ်ကို စူးစမ်းလေ့လာခြင်း — Ammonia ပထမ၊ အရောင်ဖျော့သော ဆီလီကာဂျယ်ကို ရေစက်ရေထဲတွင် ထည့်ပြီး စုစည်းထားသော အမိုးနီးယားရေကို တွေ့ရပါသည်။ အရောင်ဖျော့သော ဆီလီကာဂျယ်သည် ပေါင်းခံရေတွင် ပန်းရောင်ပြောင်းသည်။ စုစည်းထားသော အမိုးနီးယားတွင်၊ အရောင်ပြောင်းသော ဆီလီကွန်သည် ပထမတွင် အနီရောင်ပြောင်းသွားပြီး ဖြည်းညှင်းစွာ အပြာရောင်သို့ ပြောင်းသွားသည်။ စီလီကာဂျယ်သည် အမိုးနီးယားတွင် NH3 သို့မဟုတ် NH3 ·H2 O ကို စုပ်ယူနိုင်သည်ကို ပြသသည်။ ပုံ 2 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ အစိုင်အခဲ ကယ်လစီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်နှင့် အမိုနီယမ်ကလိုရိုက်တို့ကို အညီအမျှရောစပ်ပြီး စမ်းသပ်ပြွန်တစ်ခုတွင် အပူပေးသည်။ ထွက်ပေါ်လာသောဓာတ်ငွေ့ကို အယ်လကာလီထုံးဖြင့် ဖယ်ရှားပြီးနောက် ဆီလီကာဂျယ်ဖြင့် ဖယ်ရှားသည်။ ဝင်ပေါက်လမ်းကြောင်းအနီးရှိ ဆီလီကာဂျယ်၏အရောင်သည် ပိုလင်းလာသည် (ပုံ 2 တွင် silica gel desiccant ၏အပလီကေးရှင်း၏အရောင်ကိုလေ့လာထားသည် — ammonia 73၊ 2023 ၏ 8th အဆင့်သည် အခြေခံအားဖြင့် silica gel စိမ်ထားသောအရောင်နှင့်အတူတူပင်ဖြစ်သည် စုစည်းထားသော အမိုးနီးယားရေတွင်) နှင့် pH စစ်ဆေးခြင်းစာရွက်တွင် သိသာထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုမရှိပါ။ ယင်းက ထုတ်လုပ်သော NH3 သည် pH စမ်းသပ်စာရွက်သို့ မရောက်ရှိသေးကြောင်း ညွှန်ပြပြီး ၎င်းသည် စုပ်ယူမှု လုံးဝမရှိသည်ကို ညွှန်ပြနေသည်။ အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုကြာပြီးနောက်၊ အပူကိုရပ်ပါ၊ စီလီကာဂျယ်ဘောလုံး၏သေးငယ်သောအစိတ်အပိုင်းကိုထုတ်ပါ၊ ရေခံထားသောရေထဲသို့ထည့်ပါ၊ ဖီနောဖသလင်းကိုရေထဲသို့ထည့်ပါ၊ အဖြေသည်အနီရောင်ပြောင်းသွားပြီး၊ စီလီကာဂျယ်သည်ပြင်းထန်သောစုပ်ယူမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည်။ NH3 သည် ပေါင်းခံရေကို တွယ်ကပ်ပြီးနောက် NH3 သည် ပေါင်းခံရေထဲသို့ ဝင်ရောက်သွားကာ အဖြေသည် အယ်ကာလိုင်းဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကာဂျယ်သည် NH3 အတွက် စုပ်ယူမှုအားကောင်းသောကြောင့်၊ ဆီလီကွန်အခြောက်ခံသည့်အေးဂျင့်သည် NH3 ကို မခြောက်နိုင်ပါ။

သဖန်းသီး။ 2 silica gel desiccant - အမိုးနီးယား အသုံးချမှုနယ်ပယ်ကို စူးစမ်းခြင်း။

2.2 silica gel desiccant ၏ အသုံးချမှုနယ်ပယ်ကို စူးစမ်းလေ့လာခြင်း — ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကလိုရိုက်သည် အစိုင်အခဲအစိတ်အပိုင်းများရှိ ရေစိုများကိုဖယ်ရှားရန်အတွက် NaCl အခဲများကို အရက်မီးခွက်ဖြင့် လောင်ကျွမ်းစေသည်။ နမူနာကို အအေးခံပြီးနောက်၊ ပူဖောင်းအများအပြား ချက်ချင်းထွက်လာစေရန် စုစည်းထားသော ဆာလဖူရစ်အက်ဆစ်ကို NaCl အစိုင်အခဲများထဲသို့ ပေါင်းထည့်သည်။ ထုတ်ပေးသောဓာတ်ငွေ့ကို ဆီလီကာဂျယ်ပါရှိသော လုံးပတ်အခြောက်ခံပြွန်ထဲသို့ ဖြတ်သွားကာ စိုစွတ်သော pH စမ်းသပ်စာရွက်ကို အခြောက်ခံပြွန်၏အဆုံးတွင် ထည့်ထားသည်။ ရှေ့ဆုံးရှိ ဆီလီကာဂျယ်သည် အစိမ်းဖျော့ဖျော့ဖြစ်သွားပြီး စိုစွတ်သော pH စမ်းသပ်စာရွက်တွင် သိသာထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုမရှိပါ (ပုံ 3 ကိုကြည့်ပါ)။ ထုတ်လုပ်လိုက်သော HCl ဓာတ်ငွေ့ကို ဆီလီကာဂျယ်ဖြင့် စုပ်ယူထားပြီး လေထဲသို့ မလွတ်ကြောင်း ပြသသည်။

ပုံ 3 silica gel desiccant - ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကလိုရိုက် အသုံးချမှုနယ်ပယ်အပေါ် သုတေသနပြုချက်

ဆီလီကာဂျယ်သည် HCl ကို စုပ်ယူပြီး အစိမ်းဖျော့ဖျော့ကို စမ်းသပ်ပြွန်ထဲတွင် ထည့်ထားသည်။ အပြာရောင်ဆီလီကာဂျယ်လ်အသစ်ကို စမ်းသပ်ပြွန်ထဲသို့ထည့်ပါ၊ စုစည်းထားသော ဟိုက်ဒရိုကလိုရစ်အက်ဆစ်ထည့်ပါ၊ ဆီလီကာဂျယ်သည်လည်း အစိမ်းဖျော့ရောင်ဖြစ်သွားသည်၊ အရောင်နှစ်ရောင်သည် အခြေခံအားဖြင့် အတူတူပင်ဖြစ်ပါသည်။ ၎င်းသည် စက်လုံးအခြောက်ခံပြွန်အတွင်းရှိ ဆီလီကာဂျယ်ဓာတ်ငွေ့ကို ပြသသည်။

2.3 silica gel desiccant ၏ အသုံးချမှုနယ်ပယ်ကို ရှာဖွေခြင်း — ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုဒ် ရောစပ်ထားသော ဆာလဖာရစ်အက်ဆစ် နှင့် ဆိုဒီယမ်သီအိုဆာလ်ဖိတ်အစိုင်အခဲ (ပုံ 4 ကိုကြည့်ပါ) NA2s2 O3 +H2 SO4 ==Na2 SO4 +SO2 ↑+S↓+H2 O; ထုတ်လုပ်ထားသော ဓာတ်ငွေ့သည် အရောင်ဖျော့သော ဆီလီကာဂျယ်ပါရှိသော အခြောက်ခံပြွန်မှတဆင့် ဖြတ်သွားသည်၊ အရောင်အဆင်းရှိသော ဆီလီကာဂျယ်သည် အပြာဖျော့ဖျော့ဖြစ်သွားပြီး အစိုစမ်းသပ်စာရွက်၏ အဆုံးရှိ အပြာရောင် လီမတ်စာရွက်သည် သိသိသာသာ ပြောင်းလဲခြင်းမရှိပါ၊ ထုတ်လုပ်ထားသော SO2 ဓာတ်ငွေ့ပါရှိကြောင်း ညွှန်ပြပါသည်။ ဆီလီကာဂျယ်ဘောလုံးက လုံးဝစုပ်ယူခံရပြီး မလွတ်မြောက်နိုင်ပါ။

သဖန်းသီး။ 4 silica gel desiccant - ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုဒ် အသုံးချမှုနယ်ပယ်ကို စူးစမ်းခြင်း။

ဆီလီကာဂျယ်လ်ဘောလုံး၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို ဖယ်ထုတ်ပြီး ရေခံထားသောရေထဲတွင် ထည့်ပါ။ လက်ကျန်ပြည့်ပြီးနောက် အပြာရောင် litmus စက္ကူပေါ်တွင် ရေအနည်းငယ်ကို ယူပါ။ စမ်းသပ်ချက်စာရွက်သည် သိသိသာသာ ပြောင်းလဲခြင်းမရှိပါ၊ ပေါင်းခံရေသည် ဆီလီကာဂျယ်မှ SO2 ကို စုပ်ယူရန် မလုံလောက်ကြောင်း ညွှန်ပြပါသည်။ ဆီလီကာဂျယ်လ်ဘောလုံး၏ အစိတ်အပိုင်းငယ်တစ်ခုကို ယူ၍ စမ်းသပ်ပြွန်အတွင်း အပူပေးပါ။ စိုစွတ်သော အပြာရောင် litmus စက္ကူကို စမ်းသပ်ပြွန်၏ ပါးစပ်တွင် ထည့်ပါ။ အပြာရောင် litmus စက္ကူသည် အနီရောင်ပြောင်းသွားပြီး အပူပေးခြင်းဖြင့် ဆီလီကာဂျယ်ဘောလုံးမှ SO2 ဓာတ်ငွေ့ကို စုပ်ယူနိုင်ကာ လိုက်ထရက်စက္ကူကို အနီရောင်ပြောင်းသွားကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ စမ်းသပ်ချက်များအရ ဆီလီကာဂျယ်သည် SO2 သို့မဟုတ် H2 SO3 ပေါ်တွင် ပြင်းထန်သော စုပ်ယူမှုသက်ရောက်မှုရှိပြီး SO2 ဓာတ်ငွေ့ကို အခြောက်ခံရန်အတွက် အသုံးမပြုနိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။
2.4 ဆီလီကာဂျယ် ဆပ်ပြာရည် အသုံးချမှု နယ်ပယ်ကို ရှာဖွေခြင်း — ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်
ပုံ 5 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ဆိုဒီယမ်ဘိုင်ကာဗွန်နိတ်ဖြေရှင်းချက်သည် ဖီနောဖသလင်းရွှဲနေသော အနီရောင်ဖျော့ဖျော့ပေါ်လာသည်။ ဆိုဒီယမ်ဘိုက်ကာဗွန်နိတ်အစိုင်အခဲကို အပူပေးပြီး ထွက်ပေါ်လာသောဓာတ်ငွေ့အရောအနှောကို ဆီလီကာဂျယ်စက်လုံးများပါရှိသော အခြောက်ခံပြွန်မှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။ ဆီလီကာဂျယ်သည် သိသိသာသာ မပြောင်းလဲဘဲ ဖီနောဖ်သလင်းနှင့်အတူ ရွှဲနေသော ဆိုဒီယမ်ဘိုင်ကာဗွန်နိတ်သည် HCl ကို စုပ်ယူသည်။ အရောင်ဖျော့သော ဆီလီကာဂျယ်ရှိ ဘော့လုံးအိုင်းယွန်းသည် Cl- ဖြင့် စိမ်းလန်းသောအဖြေကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး လုံးပတ်အခြောက်ခံပြွန်၏အဆုံးတွင် CO2 ဓာတ်ငွေ့ရှုပ်ထွေးမှုကို ညွှန်ပြကာ တဖြည်းဖြည်း အရောင်မဲ့ဖြစ်လာသည်။ အစိမ်းဖျော့ဖျော့ဆီလီကာဂျယ်လ်ကို ပေါင်းခံရေထဲတွင်ထည့်ထားပြီး အရောင်ဖျော့သောဆီလီကာဂျယ်သည် အဝါရောင်သို့ တဖြည်းဖြည်းပြောင်းလဲသွားကာ၊ စီလီကာဂျယ်ဖြင့်စုပ်ယူထားသော HCl သည် ရေထဲသို့ စိမ့်ဝင်သွားကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ အဖြူရောင်မိုးရေရည်အဖြစ် နိုက်ထရစ်အက်ဆစ်ဖြင့် အက်ဆစ်ပြုလုပ်ထားသော အထက်ရေပျော်ရည်အနည်းငယ်ကို ငွေနိုက်ထရိတ်အရည်ထဲသို့ ထည့်လိုက်သည်။ ကျယ်ပြန့်သော pH စမ်းသပ်စာရွက်ပေါ်တွင် ရေအနည်းငယ်ကို ကြဲချပြီး စမ်းသပ်စာရွက်သည် အနီရောင်ပြောင်းသွားကာ အက်စစ်ဓာတ်ဖြစ်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ စမ်းသပ်ချက်များအရ ဆီလီကာဂျယ်သည် HCl ဓာတ်ငွေ့ကို ပြင်းပြင်းထန်ထန် စုပ်ယူနိုင်စွမ်းရှိကြောင်း ပြသသည်။ HCl သည် ပြင်းထန်သော ဝင်ရိုးစွန်း မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်ပြီး ဆီလီကာဂျယ်၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဟိုက်ဒရော့စီအုပ်စုသည် ပြင်းထန်သော ဝင်ရိုးစွန်းများ ရှိပြီး ၎င်းတို့ နှစ်ခုသည် အင်တာမိုလီကျူလာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ ဖွဲ့စည်းနိုင်သည် သို့မဟုတ် ပြင်းထန်သော dipole dipole အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်မှု ရှိပြီး ဆီလီကာ၏ မျက်နှာပြင်ကြားတွင် အတော်လေး အားကောင်းသည့် အပြန်အလှန် မော်လီကျူး စွမ်းအားကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ gel နှင့် HCl မော်လီကျူးများ၊ ထို့ကြောင့် silica gel သည် HCl ၏ ပြင်းထန်သော စုပ်ယူမှုရှိပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကွန်အခြောက်ခံအေးဂျင့်သည် HCl ထွက်ပေါက်ကိုခြောက်သွေ့စေရန်အသုံးမပြုနိုင်ပါ၊ ဆိုလိုသည်မှာ စီလီကာဂျယ်သည် CO2 ကိုစုပ်ယူခြင်းမရှိပါ သို့မဟုတ် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းမှ CO2 ကိုစုပ်ယူခြင်းသာဖြစ်သည်။

သဖန်းသီး။ 5 silica gel desiccant - ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် အသုံးချမှုနယ်ပယ်ကို စူးစမ်းလေ့လာခြင်း။

ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်ငွေ့သို့ ဆီလီကာဂျယ် စုပ်ယူမှုကို သက်သေပြရန်အတွက် အောက်ပါစမ်းသပ်မှုများကို ဆက်လက်လုပ်ဆောင်သည်။ လုံးပတ်အခြောက်ခံပြွန်ရှိ ဆီလီကာဂျယ်ဘောလုံးကို ဖယ်ရှားပြီး အစိတ်အပိုင်းအား ဖီနောဖသာလင်း ရွှဲနေသော ဆိုဒီယမ်ဘိုက်ကာဗွန်နိတ်ပျော်ရည်အဖြစ် ပိုင်းခြားထားသည်။ ဆိုဒီယမ်ဘိုင်ကာဗွန်နိတ်ပျော်ရည်ကို အရောင်ဖျော့ခဲ့သည်။ စီလီကာဂျယ်သည် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ကို စုပ်ယူပြီး ရေတွင်ပျော်ဝင်ပြီးနောက် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်သည် ဆိုဒီယမ်ဘိုက်ကာဗွန်နိတ်ပျော်ရည်အဖြစ်သို့ ကျဆင်းသွားကာ ဆိုဒီယမ်ဘိုက်ကာဗွန်နိတ်ပျော်ရည်ကို အရောင်မှိန်သွားစေကြောင်း ပြသသည်။ ဆီလီကွန်ဘောလုံး၏ကျန်တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းကို ခြောက်သွေ့သောစမ်းသပ်ပြွန်တစ်ခုတွင် အပူပေးပြီး ထွက်ပေါ်လာသောဓာတ်ငွေ့ကို ဖီနောဖသလင်းနှင့်အတူ ရွှဲနေသော ဆိုဒီယမ်ဘစ်ကာဗွန်နိတ်အဖြေတစ်ခုထဲသို့ ရောက်သွားပါသည်။ မကြာမီတွင်၊ ဆိုဒီယမ်ဘိုင်ကာဗွန်နိတ်ပျော်ရည်သည် အနီရောင်ဖျော့ဖျော့မှ အရောင်မဲ့သို့ ပြောင်းလဲသွားသည်။ စီလီကာဂျယ်သည် CO2 ဓာတ်ငွေ့အတွက် စုပ်ယူနိုင်စွမ်းရှိနေဆဲဖြစ်ကြောင်းကိုလည်း ပြသသည်။ သို့သော်လည်း၊ CO2 ရှိ ဆီလီကာဂျယ်၏ စုပ်ယူမှုစွမ်းအားသည် HCl၊ NH3 နှင့် SO2 ထက် များစွာသေးငယ်ပြီး ပုံ 5 တွင် စမ်းသပ်မှုအတွင်း ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ကို တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းသာ စုပ်ယူနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ဆီလီကာဂျယ်သည် CO2 ကို တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း စုပ်ယူနိုင်သည့် အကြောင်းရင်းဖြစ်ဖွယ်ရှိသည်။ ထိုဆီလီကာဂျယ်နှင့် CO2 သည် စပ်ကြားမော်လီကျူး ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ Si — OH… O = C ဖြစ်သည်။ CO2 ၏ဗဟိုကာဗွန်အက်တမ်သည် sp ပေါင်းစပ်ထားသောဖြစ်ပြီး၊ ဆီလီကာဂျယ်ရှိဆီလီကွန်အက်တမ်သည် sp3 မျိုးစပ်သောကြောင့်၊ linear CO2 မော်လီကျူးသည် ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်နှင့် ကောင်းစွာမပူးပေါင်းနိုင်သောကြောင့် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ရှိ ဆီလီကာဂျယ်၏စုပ်ယူမှုစွမ်းအားမှာ အတော်လေး သေးငယ်သည်။

3. ရေထဲတွင် ဓာတ်ငွေ့လေးမျိုး၏ ပျော်ဝင်နိုင်မှုနှင့် ဆီလီကာဂျယ်၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ စုပ်ယူမှု အခြေအနေတို့ကို နှိုင်းယှဉ်ကြည့်ပါက အထက်ဖော်ပြပါ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များမှ စီလီကာဂျယ်သည် အမိုးနီးယား၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကလိုရိုက်နှင့် ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုဒ်တို့ကို စုပ်ယူနိုင်စွမ်း အားကောင်းသည်ကို တွေ့နိုင်သော်လည်း၊ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်အတွက် သေးငယ်သော စုပ်ယူမှု အင်အား (ဇယား 1 ကိုကြည့်ပါ)။ ယင်းသည် ရေတွင် ဓာတ်ငွေ့လေးမျိုး၏ ပျော်ဝင်မှုနှင့် ဆင်တူသည်။ ရေမော်လီကျူးများတွင် hydroxy-OH ပါ၀င်သောကြောင့် ဖြစ်နိုင်ပြီး ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်သည် ဟိုက်ဒရော့ဆီဓာတ်ကြွယ်ဝသောကြောင့် ရေတွင်ဤဓာတ်ငွေ့လေးမျိုး၏ပျော်ဝင်မှုသည် ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ၎င်း၏စုပ်ယူမှုနှင့်အလွန်ဆင်တူသည်။ အမိုးနီးယားဓာတ်ငွေ့သုံး ဓာတ်ငွေ့၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကလိုရိုက်နှင့် ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုဒ်၊ ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုဒ်သည် ရေတွင် အသေးငယ်ဆုံးပျော်ဝင်နိုင်သော်လည်း ဆီလီကာဂျယ်ဖြင့် စုပ်ယူပြီးနောက် ယင်းဓာတ်ငွေ့သုံးမျိုးတွင် စုပ်ယူရန် အခက်ခဲဆုံးဖြစ်သည်။ ဆီလီကာဂျယ်သည် အမိုးနီးယားနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကလိုရိုက်ကို စုပ်ယူပြီးနောက်၊ ၎င်းကို ရေဖြင့် ချေဖျက်နိုင်သည်။ ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်ငွေ့ကို စီလီကာဂျယ်ဖြင့် စုပ်ယူပြီးနောက်၊ ၎င်းသည် ရေဖြင့် စုပ်ယူရန် ခက်ခဲပြီး ဆီလီကာဂျယ်၏ မျက်နှာပြင်မှ စုပ်ယူမှုကို အပူပေးရမည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ဆီလီကာဂျယ်၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဓာတ်ငွေ့လေးမျိုး၏ စုပ်ယူမှုကို သီအိုရီအရ တွက်ချက်ရမည်ဖြစ်သည်။

4 ဆီလီကာဂျယ်နှင့် ဓာတ်ငွေ့လေးမျိုးကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှု သီအိုရီတွက်ချက်မှုကို ကွမ်တမ်မရှင်းရေး ORCA ဆော့ဖ်ဝဲ [4] တွင် သိပ်သည်းမှုဆိုင်ရာ သီအိုရီ (DFT) မူဘောင်အောက်တွင် တင်ပြထားသည်။ DFT D/B3LYP/Def2 TZVP နည်းလမ်းကို မတူညီသောဓာတ်ငွေ့များနှင့် ဆီလီကာဂျယ်တို့ကြား အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုမုဒ်များနှင့် စွမ်းအင်များကို တွက်ချက်ရန်အတွက် အသုံးပြုခဲ့သည်။ တွက်ချက်မှုကို ရိုးရှင်းစေရန်အတွက်၊ ဆီလီကာဂျယ်အခဲများကို tetrameric orthosilicic acid မော်လီကျူးများဖြင့် ကိုယ်စားပြုသည်။ တွက်ချက်မှုရလဒ်များက H2 O၊ NH3 နှင့် HCl သည် ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အုပ်စုနှင့်အတူ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများဖွဲ့စည်းနိုင်သည် (ပုံ 6a ~ c ကိုကြည့်ပါ)။ ၎င်းတို့သည် ဆီလီကာဂျယ်လ် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အတော်လေး ခိုင်ခံ့သော ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်များ ရှိသည် (ဇယား 2 ကိုကြည့်ပါ) နှင့် ဆီလီကာဂျယ် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အလွယ်တကူ စုပ်ယူနိုင်သည်။ NH3 နှင့် HCl ၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်သည် H2 O နှင့် ဆင်တူသောကြောင့် ရေဆေးခြင်းသည် ဤဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးနှစ်ခုကို ပြိုကွဲသွားစေနိုင်သည်။ SO2 မော်လီကျူးအတွက်၊ ၎င်း၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်မှာ -17.47 kJ/mol သာဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် အထက်ပါ မော်လီကျူးသုံးခုထက် များစွာသေးငယ်သည်။ သို့သော်၊ SO2 ဓာတ်ငွေ့ကို စီလီကာဂျယ်တွင် အလွယ်တကူ စုပ်ယူနိုင်သည်ဟု စမ်းသပ်ချက်က အတည်ပြုခဲ့ပြီး ရေဆေးခြင်းပင်လျှင် ၎င်းကို စုပ်ယူ၍မရသည့်အပြင် အပူပေးရုံဖြင့် SO2 သည် ဆီလီကာဂျယ်၏ မျက်နှာပြင်မှ လွတ်မြောက်နိုင်သည်ဟု အတည်ပြုခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့်၊ SO2 သည် H2 SO3 အပိုင်းအစများအဖြစ် ဆီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် H2 O နှင့် ပေါင်းစပ်နိုင်ဖွယ်ရှိသည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ ခန့်မှန်းထားပါသည်။ ပုံ 6e တွင် H2 SO3 မော်လီကျူးသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှင့် အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်သုံးခုကို တစ်ချိန်တည်းတွင် စီလီကာဂျယ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပေးကြောင်းပြသပြီး ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်သည် -76.63 kJ/mol အထိ မြင့်မားနေသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် SO2 သည် အဘယ်ကြောင့် SO2 တွင် စုပ်ယူကြောင်းရှင်းပြသည် silica gel သည် ရေနှင့် ရှောင်ရန် ခက်ခဲသည်။ ဝင်ရိုးစွန်းမဟုတ်သော CO2 သည် စီလီကာဂျယ်နှင့် အပျော့ဆုံး ပေါင်းစပ်နိုင်စွမ်းရှိပြီး တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းသာ ဆီလီကာဂျယ်ဖြင့်သာ စုပ်ယူနိုင်သည်။ H2 CO3 နှင့် silica gel တို့၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်သည် -65.65 kJ/mol လည်းရောက်ရှိသော်လည်း CO2 မှ H2 CO3 သို့ပြောင်းလဲနှုန်းမှာ မမြင့်မားသောကြောင့် CO2 ၏ စုပ်ယူမှုနှုန်းကိုလည်း လျှော့ချခဲ့သည်။ ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူး၏ ဝင်ရိုးစွန်းသည် စီလီကာဂျယ်ဖြင့် စုပ်ယူနိုင်ခြင်း ရှိ၊ မရှိ ဆုံးဖြတ်ရန် တစ်ခုတည်းသော စံနှုန်းမဟုတ်ဘဲ၊ ဆီလီကာဂျယ် မျက်နှာပြင်နှင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးသည် ၎င်း၏ တည်ငြိမ်သော စုပ်ယူမှု၏ အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။

ဆီလီကာဂျယ်၏ဖွဲ့စည်းမှုမှာ SiO2 ·nH2 O ဖြစ်ပြီး၊ ဆီလီကာဂျယ်၏ကြီးမားသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့် မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ကြွယ်ဝသော ဟိုက်ဒရော့ဆစ်အုပ်စုဝင် စီလီကာဂျယ်ကို အဆိပ်မရှိသောအခြောက်ခံစက်အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အသက်တာတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုပါသည်။ . ဤစာတမ်းတွင်၊ စီလီကာဂျယ်သည် NH3, HCl, SO2, CO2 နှင့် အခြားဓာတ်ငွေ့များကို ရောနှောကာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများမှတစ်ဆင့် စုပ်ယူနိုင်သည်ဟု စမ်းသပ်မှုနှင့် သီအိုရီအရ တွက်ချက်မှုနှစ်ခုမှ အတည်ပြုထားသောကြောင့် ယင်းဓာတ်ငွေ့များကို အခြောက်ခံရန်အတွက် ဆီလီကာဂျယ်ကို အသုံးမပြုနိုင်ပါ။ ဆီလီကာဂျယ်၏ဖွဲ့စည်းမှုမှာ SiO2 ·nH2 O ဖြစ်ပြီး၊ ဆီလီကာဂျယ်၏ကြီးမားသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့် မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ကြွယ်ဝသော ဟိုက်ဒရော့ဆစ်အုပ်စုဝင် စီလီကာဂျယ်ကို အဆိပ်မရှိသောအခြောက်ခံစက်အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အသက်တာတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုပါသည်။ . ဤစာတမ်းတွင်၊ စီလီကာဂျယ်သည် NH3, HCl, SO2, CO2 နှင့် အခြားဓာတ်ငွေ့များကို ရောနှောကာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများမှတစ်ဆင့် စုပ်ယူနိုင်သည်ဟု စမ်းသပ်မှုနှင့် သီအိုရီအရ တွက်ချက်မှုနှစ်ခုမှ အတည်ပြုထားသောကြောင့် ယင်းဓာတ်ငွေ့များကို အခြောက်ခံရန်အတွက် ဆီလီကာဂျယ်ကို အသုံးမပြုနိုင်ပါ။

၃
သဖန်းသီး။ 6 DFT နည်းလမ်းဖြင့် တွက်ချက်ထားသော မတူညီသော မော်လီကျူးများနှင့် ဆီလီကာဂျယ်မျက်နှာပြင်ကြား အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုမုဒ်များ