Аннотация
Аморфный диоксид кремния в виде порошков с частицами наноразмерного уровня находит широкое применение в различных отраслях: строительной, медицинской, атомной, авиационной, газовой. Он может быть использован для получения: чистых много- компонентных стекол для световодов; увиолевых стекол для УФ – источников света и световых приборов; высокопрочных, высококачественных бетонов, растворов; теплоизоляционных материалов с теплопроводностью 0,02-0,002 Вт/м·к. Поэтому создание технологии синтеза из доступного сырья микрокремнеземов с высоким содержанием диоксида кремния с частицами наноразмерного уровня является задачей актуальной.
Ведущие мировые производители диоксида кремния для получения чистого качественного продукта используют различные методы: осаждения; карбонизации жидкого стекла; сжигания рисовой шелухи; четыреххлористого кремния; щелочного гидролиза гексафторсиликата алюминия.
В предлагаемой статье разработана математическая модель, позволяющая оптимизировать технологические параметры режима синтеза аморфного диоксида кремня из диатомита. Математическая модель представлена в виде регрессионного уравнения второго порядка, позволяющего описывать зависимость выходных параметров – процентное содержание оксида кремния (??1) и крупность частиц микрокремнезема (??2) – от входных – концентрация водного раствора едкого натра (??1) и температура электролита (??2).
Для определения коэффициентов регрессионного уравнения был реализован D-оптимальный план Кифера-Кона, согласно которому экспериментальные технологические режимы соответствовали координатам точек в вершинах куба, в серединах ребер и в центре двумерных граней.
Статистический анализ экспериментальных данных позволил оценить значимость коэффициентов регрессии (по t-критерию) и адекватность уравнения регрессии (по критерию Фишера).
Установлено влияние температуры и концентрации водного раствора едкого натра на крупность частиц и выход аморфного диоксида кремния. Предложены технологические режимы синтезирования аморфного диоксида кремния из диатомита, которые позволяют получать порошки микрокремнезема с крупностью частиц в диапазоне 87÷187 Нм, содержанием диоксида кремния 98,98 %.