蒙脱石活性干燥剂性能研究.docx

蒙脱石活性干燥剂性能研究上海航天技术研究院 812 所倪鼎元上海航天技术研究院 803 所盛祖安文摘研究了蒙脱石活性干燥剂在高、低湿度环境下的吸湿性能变化, 并与变色硅胶进行比较。同时对它们进行了钢、黄铜和铝的接触腐蚀试验, 测定了它们的视比重和再生能力, 并据 此认为用蒙脱石活性干燥剂来代替变色硅胶作干燥剂是适宜的。主题词蒙脱石活性干燥剂变色硅胶吸湿量在航天器生产过程中, 所用的元器件、零部件的贮存, 产品的包装运输都要用干燥剂 来保持物件周围空气的干燥, 以免产生腐蚀或霉变。常用的干燥剂有石灰、硅胶、分子筛、铝凝胶等; 而变色硅胶由于能清楚地以颜色 由蓝变红 (或变白) 来反映出周围空气中湿度的增大, 因而深受使用者的欢迎, 它在上海航天技术研究院普遍被采用, 但由于它的价格 较高, 再生温度偏高时易失效, 因而使成本增加; 特别是在生产硅胶时要用硫酸, 成品不可能没有残余的SO 4 22等有害物质, 这对环境保 护是不利的, 因而一些发达的国家已不准进口产品中用硅胶作干燥剂, 他们广泛使用一 种蒙脱石活性干燥剂。蒙脱石活性干燥剂是一种结晶层状铝硅酸盐粘土, 具有强大的吸附功能, 吸湿后可经 干燥再生重新吸湿, 可反复使用。蒙脱石活性 干燥剂从采矿到成品的全过程都是采用物理 手段 (如粉碎、焙烘、过筛、活化等) , 没有化学 物质的污染, 进口止泻药“思密达”的主要成 份就是蒙脱石; 因而它是一种无毒无害的“绿 色物品”。为了了解蒙脱石活性干燥剂的性能, 上海航天技术研究院“腐蚀与防护”专业工艺组进行了蒙脱石活性干燥剂与变色硅胶的比较 试验, 现将试验的结果介绍如下。1吸湿量试验 (一)1. 1试验条件与试验方法称取 15g 经再生处理的干燥剂放在 R H= 100% , T = 204的干燥缸 (5 = 170mm )中, 隔一段时间分别测其增重。1. 2试验结果 见图 1。图 1 R H = 100% 条件下吸湿量变化情况注: 吸湿量为干燥剂增重与干燥剂重量之比的百分数。收稿日期: 1999212213282000 年 4 月航 天 工 艺第 2 期1. 3试验结论2. 3试验结论a. 在 R H = 40% , T = 20 4条 件 下,变色硅胶与蒙脱石活性干燥剂的吸湿量基本 相同;b. 在吸湿量 7. 5% 以前 ( 120h 前) , 变色 硅胶的吸湿量稍高于蒙脱石活性干燥剂; 在吸湿量 7. 5% 以后, 蒙脱石活性干燥剂的吸 湿量稍大于变色硅胶;c. 在静态吸湿 122h 时 ( 此时变色硅胶 已完全变色) , 一个单位 ( 50g ) 变色硅胶的吸变色硅胶在吸湿量为 32% 以前 (吸湿a.时间 300h 左右) , 其吸湿量与时间的关系基本上是直线;蒙脱石在吸湿量为 16. 5% 以 前 ( 吸b.湿时间 65h 左右) , 其吸湿量与时间的关系基本上是直线, 且斜率比变色硅胶大;c. 在 120h 前, 蒙脱石的吸湿量比变色 硅胶大, 前者为 19% , 后者为 17% ; 在 150h 后 ( 吸湿量 19% 以后) 变色硅胶的吸湿量比 蒙脱石大;附能力为 3.75g; 一个单位蒙脱石活性干燥剂吸附能力为 3. 84g。变 色 硅 胶 的 饱 和 吸 湿 量 约 为 33%d.( 790h ) ; 此时蒙脱石的吸 湿 量 约 为 25. 5% ,但尚未饱和。3干燥剂变色时间和变色时吸湿量试验3. 1试验条件与试验方法取 各 约 20 克 干 燥 剂 分 别 放 在 两 只 干 燥 缸 ( 5 170mm ) 的下部, 瓷板上各放一只盛 有 2 0 克 左 右 水 的 扁 形 称 量 瓶 ( 5 6 0mm ) , 每隔一段时间分别称量称量瓶中水的减少 量。3. 2试验结果 见表 1。2吸湿量试验 (二)2. 1试验条件与试验方法将 15g 经再生处理 的 干 燥 剂 分 别 放 入 R H = 40% , T = 204的干燥缸上部 ( 干燥 缸下部盛有 d = 1. 3740 的硫酸) , 隔一段时间 分别测其增重。2. 2试验结果 见图 2。表 1干燥剂变色时吸湿量变化情况图 2 R H = 40% 条件下吸湿量变化情况注: 经43h 上层变色硅胶开始变色。67h 上层变色硅胶已经变色。122h 变色硅胶基本全部变色。150h 湿度指示纸显示 RH 为 50% 。3. 3结论29蒙脱石变色硅胶干燥剂重量 (g)20. 100720. 0304水原重量 (g)20. 417821. 74752h 后水减少量0. 13130. 12852h 后干燥剂吸湿量0. 65320. 641518h 后水减少量1. 19351. 1737 (已变色)18h 后干燥剂吸湿量5. 9385. 8623h 后水减少量1. 47621. 517823h 后干燥剂吸湿量7. 3447. 5772000 年 4 月航 天 工 艺第 2 期在 T = 204条件下, 变色硅胶干燥剂在吸湿量 3. 5% 左右时开始变色, 蒙脱石活 性干燥剂与硅胶此时的吸湿量相差不大, 变色时间约为 15 18h; 在吸湿量达 7% 时基本 上全部变色。H 62 黄铜片、40# 钢片、L Y 12 铝片试片各四片; 用 3/0 号砂布打磨, 并用汽油清洗, 干燥 后 平放在干燥缸 ( 5 300mm ) 的瓷板上, 干燥缸下部盛有约 1000m l 水。 试片上分别以梅 花形放上变色硅胶或蒙脱石活性干燥剂 ( 各两块) , 盖紧干燥缸盖子后放入 401的烘箱中, 保温 72h 后取出; 其间每隔一段时间观 察试片表面情况。4腐蚀试验试验条件与试验方法试验结果见表 24. 14. 2将尺寸为 T =5mm 50mm 50mm的表 2试验结论a. 变色硅胶在吸湿后对金属腐蚀明显;b. 蒙脱石活性干燥剂对上述金属基本 上无腐蚀性。d. 试验结果见表 34. 3表 35视比重和单位体积5. 1试验方法a. 原料视比重: 将 100m l 干燥的量筒用天 平 ( 精度 0.1g ) 称重 W 1 , 干燥剂装入量筒中, 轻轻拍打量筒, 使干燥剂装实并在刻度80m l 处; 将装有干燥剂的量筒称重W 2。b. 再生后干燥剂的视比重: 将干燥剂按 各自的再生条件处理后再按上述方法测量。c. 计算: 视比重 (g /m l) = (W 2 - W 1 ) /80; 单位体积 (m l) = 8050/(W 2 - W 1 )30注: 蒙脱石干燥剂的活化条件: 150种吸附剂厂产品。3h; 杭州临安特变色硅胶的活化条件: 120 3h; 上海化学试剂公司产品。 本文中所用的干燥剂都经过活化处理。 单位体积按单位重量为 50g 计算。视比重g/m l单位体积m l活化前蒙脱石干燥剂1. 1343. 9活化后蒙脱石干燥剂1. 1145. 2活化前变色硅胶0. 81361. 5活化后变色硅胶0. 80662. 0时间变色硅胶蒙脱石40# 钢片H 62 铜片L Y 12 铝片40# 钢片H 62 铜片L Y 12 铝片4h未变色变色未变色未变色未变色未变色28h锈明显变色未变色未变色未变色未变色58h重锈明显变色白色腐蚀点未变色未变色未变色72h重锈深变色白色腐蚀斑未变色未变色一片轻微变色2000 年 4 月航 天 工 艺第 2 期6寿命试验胶全部呈粉红色) , 再取出分别称重, 两次重量之差除以干燥剂原重量为吸湿量。 反复进 行活化、称重、吸湿、称重, 求出每次的吸湿量。6. 2试验情况活化、吸湿试验共进行 70 次。 吸湿量变 化情况见表 4:6. 1试验方法将两种干燥剂分别按各自活化 条 件 处 理; 放置 1h 后分别称重, 然后放在下部盛水 的干燥缸瓷板上; 放置一段时间后 (使变色硅表 46. 3试验结论a. 经过 70 次活化处理后两种干燥剂仍 然有较好的吸湿能力;寿命与变色硅胶基本相似;b. 蒙脱石活性干燥剂对金属没有腐蚀 性, 变色硅胶对金属腐蚀明显;经过 70 次活化处理后蒙脱石活性干蒙脱石活性干燥剂视比重比变色硅b.c.燥剂的吸湿能力变化与变色硅胶的吸湿能力变化基本相似。胶大 30% 左右, 同样的空间中蒙脱石活性干燥剂可以放更多一些。此外, 蒙脱石活性干燥剂的价格不到变 色硅胶的一半, 其废弃物对环境没有污染。因而用蒙脱石活性干燥剂来代替变色硅胶是适宜的。7结论从以上试验可知:蒙脱石活性干燥剂的吸湿能力、再生a.(上接第 34 页)3. 6其他虽然铝与 ED TA 络合率很高, 但毕竟达提高纯金属分析的重要手段。不到 100% 络合, 所以不能用 ED TA络合的参考文献1 杨德俊编著, 络合滴定理论及应用.版社出版, 1965 年摩尔数直接换算铝的百分含量。 应采用标样来标定滴定度。 最好标样与试样采用同一套 器皿, 严格遵守化学分析基本操作规程, 都是国防工业出31次数11