硅胶的性质使用原理及产品分类

硅胶的性质使用原理及产品分类

一、硅胶的化学性质
硅胶的化学性质比较稳定，可以耐受酸性介质 的侵蚀。无定型硅胶常温下在纯水中的平衡溶 解度约为10~(-4)，但是，当pH值升至9以上时，溶解度增大，至pH 10.7以上时硅胶即会 溶解。为安全计，硅胶一般只用于pH 1～8范 围内。

二、物理性质
硅胶无毒、无味，对液相和气相介质有很强的吸附性 能，硬度比玻璃稍软，硅胶色母、硅橡胶色母、普通硅胶色母、硅胶色胶、硅橡胶色胶、食品级硅胶色胶、硅胶色浆、食品级硅胶色浆、食品级硅胶色母、绝缘子硅胶色母、厨具用硅胶色母、无卤硅胶色母、硫化剂、无味硫化剂、食品级硫化剂、高温硅胶色母、高抗黄硫化剂、环保硅胶色母、LFBG标准硅胶色母、FDA标准硅胶色母除氢氟酸和强碱外，不溶于水及各种化学溶剂，物性非常稳定。 高机械强度是硅胶的特点之一。常用的5μm粒径、610nm孔径的硅胶，可以耐受60-70MPa的操作压力； 随孔径和孔度的增大，可耐受的压力会降低。当使用 30-100 nm孔径的硅胶时，仍可耐受30MPa的操作压 力而不破损。但是，对于高孔度的凝胶色谱填料，操 作压力只能在10MPa甚至更低。

三、硅胶的作用原理
硅胶吸附剂是粉末状多孔固体，其起到吸附作 用的基团是硅醇基上的羟基（吸附中心），这些羟基所处的形态不同，其吸附能力也不同。 硅羟基的吸附性能排列为：活泼型（a）>自由 型（b）>束缚型（c）>游离型（d），各型结构见下图。

为了增强硅胶的吸附力，应该增加吸附剂的活 泼型结构单元。因此，如果将硅胶煅烧使其完全脱水，则硅胶的硅羟基完全被破坏而减少甚 至没有吸附能力；如果硅胶中加入大量的水分，其吸附力也将减小，这是因为硅羟基与水 形成了太多的氢键从而降低了其活泼型比例 。

当硅胶含水量超过70%时，硅胶就完全失去吸附能力，而产生了另外一种分离模式-分配色谱，其原理是组分在流动相溶剂和固定相的溶 剂中溶解度不同（即分配系数的差异）得到分 离的。

硅胶的组成及分类

一、硅胶的组成
硅胶(Silica Gel)的化学成分是二氧化硅。 在传统的硅胶合成方面，主要是以水玻璃作为原料经 过反应→胶凝→老化→洗涤→浸泡→干燥→焙烧等步 骤合成出成品。 用作分离介质的硅胶是人工合成的多孔二氧化硅，硅胶色母、硅橡胶色母、普通硅胶色母、硅胶色胶、硅橡胶色胶、食品级硅胶色胶、硅胶色浆、食品级硅胶色浆、食品级硅胶色母、绝缘子硅胶色母、厨具用硅胶色母、无卤硅胶色母、硫化剂、无味硫化剂、食品级硫化剂、高温硅胶色母、高抗黄硫化剂、环保硅胶色母、LFBG标准硅胶色母、FDA标准硅胶色母它的特点是其表面含有硅醇基(Silanol groups or surface hydroxyl groups)，这是硅胶可以进行表面化学键合或改性的基础。

二、硅胶的分类
A.颗粒大小 B.正反相硅胶 C.重质轻质微粉硅胶 D.五级硅胶 E.制备方法

1. 颗粒大小
作为分离材料的硅胶，其颗粒的形状大小、孔 的结构、孔径及其分布、总孔容、比表面及机械强度等，均是重要的参数。目前，通用的分析型硅胶基质的直径为5-10μm，且其化学键合相硅胶已有商品出售，而高效制备型所用的硅胶，其直径多在20-40μm之间。 按目数分

2.正反相硅胶柱
正相柱大多以硅胶为柱填料或是在硅胶表面键合-CN,NH3 等官能团的键合相硅胶柱。反相柱填料主要以硅胶为基质，在其表面键合非极性的十八烷基官能 （ODS）称为C18 柱。其它常用的反相柱还有 C8,C4,C2 和苯基柱等。 一般的C18 柱pH 值范围都在2-8，流动相的pH 值小于2 时，会导致键合相的水解；当pH 值大于7 时硅胶易溶解；经常使用缓冲液固定相要降解。如果流动相 pH较高或经常使用缓冲液时，建议选择pH 范围大的柱子。硅胶色母、硅橡胶色母、普通硅胶色母、硅胶色胶、硅橡胶色胶、食品级硅胶色胶、硅胶色浆、食品级硅胶色浆、食品级硅胶色母、绝缘子硅胶色母、厨具用硅胶色母、无卤硅胶色母、硫化剂、无味硫化剂、食品级硫化剂、高温硅胶色母、高抗黄硫化剂、环保硅胶色母、LFBG标准硅胶色母、FDA标准硅胶色母

3.重质轻质微粉硅胶
微粉硅胶是白色或乳白色的均匀粉末，比表面积大，具有极强的吸附作用用途：主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂。特别适宜油类、浸膏类药物的制粒，制成的颗粒 具有很好的流动性和可压性。在直接压片中用作助流剂。还可作为助滤剂、澄清剂和滴泡 剂，以及液体制剂的助悬剂、增稠剂。

重质微粉硅胶是沉淀法的二氧化硅，通过水玻 璃中和生产，平均粒径为微米级，在助流动性能方面远远落后于气相法二氧化硅。 轻质微粉硅胶其实是一种气相法二氧化硅，通 过四氯化硅在氢氧焰中水解而制造出来的。

4.五级硅胶
硅胶分为五级是根据其吸水量而定的，对应如 下：0%为一级，5%为二级，15%为三级， 25%为四级，38%为五级。 五级的含水量最高，此时相当于分配层析。硅胶色母、硅橡胶色母、普通硅胶色母、硅胶色胶、硅橡胶色胶、食品级硅胶色胶、硅胶色浆、食品级硅胶色浆、食品级硅胶色母、绝缘子硅胶色母、厨具用硅胶色母、无卤硅胶色母、硫化剂、无味硫化剂、食品级硫化剂、高温硅胶色母、高抗黄硫化剂、环保硅胶色母、LFBG标准硅胶色母、FDA标准硅胶色母适用于极性比较大的生物碱、酚类化合物、有机酸、糖类和氨基酸等成分。

5.硅胶的制备方法
根据硅胶制备的不同技术原理，可将它们分为3类： (1)堆积硅珠法； (2)溶胶→凝胶法(S0L-GEL)； (3)喷雾干燥法。 具体的制备过程以及各自的优越性