Blogspot'ta orijinal.
Http://www.aerogel.org adresindeki TMOS (Tetrametil Orthosilicate) tarifindeki talimatları takip ettim ve ev atölyemde birkaç parça aerojel başarılı bir şekilde aldım.
En zoru iki noktaydı: 1. TMOS veya TEOS (temel kimyasal bileşen) alın ve 2. Süper kritik bir kurutma odası oluşturun. Hazne parçaları http://www.mcmaster.com veya diğer herhangi bir endüstriyel boru bağlantı parçası tedarikçisinden satın alınabilir. Ayrıca bir sıvı karbondioksit kaynağına da ihtiyacınız olacak. Yerel bir kaynak malzemeleri mağazasından satın alınan 20 lb (9,1 kg) silindir kullandım. Çoğu maliyet silindirin kendisiydi, harcanabilir malzemeler sadece 20 $ veya 30 $ maliyeti. Silindir kiralamak için bir tedarikçi bulabilirsin.
Kimyasal tedarikçileri bireylere herhangi bir şey satma konusunda çok isteksiz olduklarından, TMOS almak oldukça zordur.
Aerojel üretim süreci:
1. TMOS, metanol ve amonyum hidroksiti karıştırın. Karışımı kalıplara dökün ve jelin oturmasını sağlayın.
2. Jeli metanole daldırın ve jelde kalan suyun metanol içinde çözülmesi için bir gün bekleyin.
3. Kullanılmış metanol dökün ve temiz metanol ile değiştirin. Başka bir gün bekleyin ve işlemi tekrarlayın. Bunun üç gün boyunca birkaç kez yapılması gerekecek.
4. Jeli süper kritik kurutma odasına taşıyın ve metanol ile doldurun.
5. Sıvı karbon dioksit ekleyin, hazne boşaltma valfini açın ve metanol'ü boşaltın. Jel parçalarının her zaman sıvı CO2 içinde olduğundan emin olun.
6. Metanolün sıvı CO2 içinde çözülmesi için bir gün bekleyin.
7. Tahliye vanasını açın ve CO2'de çözülmüş biraz daha metanol dökün.
8. Metanol boşaltma prosedürünü tekrarlayın, ancak jelin her zaman sıvı CO2 içinde kaldığından emin olun. 2-3 gün içinde birkaç kez CO2 boşaltma/değiştirme işlemini tekrarlayın.
9. CO2 süper kritik hale gelene kadar oda sıcaklığını yükseltin. CO2'nin süperkritikten gaza dönüşmesi için odayı ısıtmaya devam ederken havalandırmayı yavaşça açın. Tüm CO2'yi hazneden yavaşça boşaltın, ardından bitmiş aerojeli hazneden çıkarın.
Aerojeller (lat. hava- hava ve dondurma- donmuş) - sıvı fazın tamamen gaz halindeki ile değiştirildiği bir jel olan bir malzeme sınıfı, bunun sonucunda maddenin rekor düşük yoğunluğa sahip olması, havanın yoğunluğundan sadece bir buçuk kat daha fazla ve bir dizi diğer benzersiz nitelikler: sertlik, şeffaflık, ısı direnci, son derece düşük termal iletkenlik ve su emme eksikliği.
Aerojelin genel görünümü
Aerojel ayrıca %99,8 havadan oluşmasıyla benzersizdir!
Amorf silikon dioksit, alümina ve krom ve kalay oksitlere dayalı aerojeller yaygındır. 1990'ların başında, ilk karbon bazlı aerojel numuneleri elde edildi.
Aerojel, benzersiz nitelikleri nedeniyle Guinness Rekorlar Kitabında 15 pozisyon alan bir malzeme olan insan elinin çok sıra dışı bir yaratımıdır.
Aerojeller, boşlukların hacmin en az %50'sini kapladığı mezogözenekli malzemeler sınıfına aittir. Yapısal olarak, aerojeller, 2-5 nm boyutunda ve 100 nm boyutuna kadar gözeneklerde kümelenmiş nanoparçacıklardan oluşan ağaç benzeri bir ağdır.
Aerojeller, hafif ama sağlam bir köpüğü andırır, strafor gibi bir şeydir. Ağır yük altında aerojel çatlar, ancak genel olarak çok güçlü bir malzemedir - bir aerojel numunesi kendi ağırlığının 2000 katı yüke dayanabilir. Aerojeller, özellikle kuvars olanlar, iyi ısı yalıtkanlarıdır.
Kuvars Aerojeller en yaygın olanıdır ve aynı zamanda en az yoğun olma rekorunu da elinde tutarlar. katılar- 1,9 kg/m³, bu, suyun yoğunluğundan 500 kat daha az ve havanın yoğunluğundan sadece 1,5 kat daha fazladır.
Kuvars Aerojeller, son derece düşük termal iletkenlikleri (normal atmosfer basıncında havada ~0,017 W/(m.K)), havanınkinden (0,024 W/(m.K)) daha düşük olması nedeniyle de popülerdir.
Aerojel Uygulaması
Aerojeller, inşaat ve endüstride, çelik boru hatlarının, yüksek ve düşük sıcaklık proseslerine sahip çeşitli ekipmanların, binaların ve diğer nesnelerin ısı yalıtımı için ısı yalıtım ve ısı tutma malzemeleri olarak kullanılır. 650°C'ye kadar sıcaklıklara dayanır ve 2,5 cm kalınlığındaki katman, bir insan elini kaynak makinesine doğrudan maruz kalmaktan korumak için yeterlidir.
Kuvars aerojelin erime noktası 1200°C'dir.
aerojel üretimi
Aerojellerin üretim süreci karmaşık ve zaman alıcıdır. İlk yardım ile kimyasal reaksiyonlar jel polimerize olur. Bu işlem birkaç gün sürer ve çıktı jöle benzeri bir üründür. Su daha sonra jöleden alkolle çıkarılır. Tamamen kaldırılması, tüm sürecin başarısının anahtarıdır. Bir sonraki adım "süper kritik" kurutmadır. Otoklavda üretilir yüksek basınç ve sıcaklık, sıvılaştırılmış karbon dioksit sürece dahil olur.
Aerojelin icadındaki şampiyonluk, sonuçlarını 1931'de Nature dergisinde yayınlayan Stockton, California, ABD'deki Pacific College'dan (College of the Pacific) kimyager Steven Kistler (Steven Kistler) tarafından tanınır.
Kistler, jeldeki sıvıyı metanol ile değiştirdi ve ardından jeli, metanolün kritik sıcaklığına (240°C) ulaşılana kadar basınç altında ısıttı. Metanol hacimde azalma olmadan jelden ayrıldı; buna göre, jel neredeyse büzülmeden "kurur".
Aerojeller hakkında zaten söylendiği için, konunun bazı gelişmeleri burada. Bu sitedeki bir tarife göre atölyesinde silikat aerojel yapan bir kişinin blog yazısının çevirisidir.
Kimyasal tedarikçileri bireylere herhangi bir şey satma konusunda çok isteksiz olduklarından, TMOS almak oldukça zordur.
Aerojel üretim süreci:
1. TMOS, metanol ve amonyum hidroksiti karıştırın. Karışımı kalıplara dökün ve jelin oturmasını sağlayın.
2. Jeli metanole daldırın ve jelde kalan suyun metanol içinde çözülmesi için bir gün bekleyin.
3. Kullanılmış metanol dökün ve temiz metanol ile değiştirin. Başka bir gün bekleyin ve işlemi tekrarlayın. Bunun üç gün boyunca birkaç kez yapılması gerekecek.
4. Jeli süper kritik kurutma odasına taşıyın ve metanol ile doldurun.
5. Sıvı karbon dioksit ekleyin, hazne boşaltma valfini açın ve metanol'ü boşaltın. Jel parçalarının her zaman sıvı CO2 içinde olduğundan emin olun.
6. Metanolün sıvı CO2 içinde çözülmesi için bir gün bekleyin.
7. Tahliye vanasını açın ve CO2'de çözülmüş biraz daha metanol dökün.
8. Metanol boşaltma prosedürünü tekrarlayın, ancak jelin her zaman sıvı CO2 içinde kaldığından emin olun. 2-3 gün içinde birkaç kez CO2 boşaltma/değiştirme işlemini tekrarlayın.
9. CO2 süper kritik hale gelene kadar oda sıcaklığını yükseltin. CO2'nin süperkritikten gaza dönüşmesi için odayı ısıtmaya devam ederken havalandırmayı yavaşça açın. Tüm CO2'yi hazneden yavaşça boşaltın, ardından bitmiş aerojeli hazneden çıkarın.
Yorumlardan:
jstults yazdı...
Neden bireylere TMOS satmaktan bu kadar korkuyorlar?
Ben Krasnow yazdı...
jstults, çoğu kimyasal tedarikçisi, madde tehlikeli olsun ya da olmasın, bireysel müşterilere hiçbir şey satmaz. Kaza veya yanlış kullanım kimyasal ilaç yasal işlemlere yol açabilir ve tedarikçinin itibarını zedeleyebilir, bu nedenle birçok şirket patronu, bireylerin parasını unutmanın kendileri için daha karlı olduğuna karar verdi, ancak bununla ilişkili risklerden kaçının. Evde bilim yapanlar için kötü haber, ancak bu değişmeyecek. Umabileceğimiz en iyi şey, hackerspace'lerin üyeleri için kimyasallar sipariş edebilecek kadar iyi performans göstermesidir. Şimdi, birçok hackerspace'in Sigma Aldrich gibi şirketlerden sipariş vermeyi zor bulacağından şüpheleniyorum.
Will Walker yazdı...
Merhaba ben -
Aerojeller ve belgelerle harika bir iş çıkardınız. Çatlakları azaltmak için deneyebileceğiniz birkaç püf noktası:
1. Basınçlandırmaya başlamadan önce kurutucuyu MeOH ile tepesine kadar doldurun. Basıncı yükselttiğinizde jelin tamamen sıvı ile kaplanacağından emin olmalısınız.
2. Saf CO2 ile değiştirmeden önce ilk olarak sıkıştırılmış metanolün partiler halinde (bir seferde %20-30) havasını alın. Farklı çözücülerin karıştırılması, saf MeOH buharlaşmaya çalışırken jel içinde bir basınç düşüşü yaratır. Bu aslında çatlakların ana "gizemli" kaynağıdır.
3. Sezginizin önerebileceğinin aksine, aerojellerdeki çatlakların ana nedeni termal genleşme DEĞİLDİR. Bu durumda gerçekten önemli olan, basıncın yükselme ve düşme hızıdır. Yukarıda açıklandığı gibi, CO2 için MeOH değişimini başlangıçta yavaşlatmak da önemlidir.
Aerojel, sıvı fazın tamamen gaz halindeki ile değiştirildiği, bunun sonucunda maddenin rekor düşük yoğunluğa sahip olduğu, havanın yoğunluğundan sadece bir buçuk kat daha yüksek bir jel olan bir malzeme sınıfıdır ve bir dizi başka benzersiz nitelik: sertlik, şeffaflık, ısı direnci, son derece düşük termal iletkenlik ve su emme olmaması.
Aerojel, bu malzeme nedir?
(Latince aer - hava ve gelatus - donmuş) - sıvı fazın tamamen gaz halinde olanla değiştirildiği bir jel olan bir malzeme sınıfı, bunun sonucunda maddenin rekor düşük yoğunluklu, sadece bir ve havanın yoğunluğundan yarım kat daha yüksek ve bir dizi başka benzersiz nitelik: sıkılık, şeffaflık, ısı dayanıklılığı, son derece düşük ısı iletkenliği ve su emme eksikliği.
Sıklıkla aerojel nedeniyle "donmuş duman" olarak adlandırılır. görünüm. Görünüşe göre, biraz donmuş bir dumana benziyor. dokunuşa aerojel polistiren gibi hafif ama sert bir köpüğe benzer.
Bir ağacı temsil eder ağ kümelenmiş nanoparçacıklar 2-5 nm boyutunda, sıkı bir şekilde birbirine bağlı. Bu çerçeve, hacmin %0.13 ila %15'i arasında küçük bir yer kaplar, gerisi gözeneklerdir.
Aerojeller mezo gözenekli malzemeler sınıfına aittir.
Çeşitli yapıdaki aerojeller yaygındır: her ikisi de inorganik - amorf silikon dioksit (SiO 2), alümina (Al 2 O 3), grafen (airbrush olarak adlandırılır), grafit (airbrush olarak adlandırılır), ayrıca krom ve kalay oksitler ve organik - polisakkaritler, silikon bazlı, karbon. Baza bağlı olarak, aerojeller farklı özellikler sergiler. Ancak, var Genel Özellikler Bu malzemenin tüm sınıfının özelliği.
Isı yalıtkanı olarak paspas, rulo şeklinde yapılır.
Aerojelin özellikleri ve faydaları:
– yüksek gözeneklilik. %99.8 hava,
– en düşük katı yoğunluğu için bir rekora sahiptir - suyun yoğunluğundan 500 kat daha az ve hava yoğunluğundan (kuvars aerojeller) sadece 1,5 kat daha fazla olan 1.9 kg / m³,
- benzersiz bir ısı yalıtkanı. Düşük ısıl iletkenliğe sahiptir - λ = 0.013 ~ 0.019 W / (m K) (normal atmosfer basıncında havada) havanın ısıl iletkenliğinden (0.024 W / (m K) (kuvars aerojeller) daha düşüktür.Isıtıcı olarak, geleneksel ısıtıcılardan 2-5 kat daha etkilidir,
– erime noktası 1200°C'dir (kuvars aerojel),
- aerojel dayanıklı malzeme. Kendi ağırlığının 2000 katı yüke dayanabilir,
- düşük Young modülüne sahip,
– çekmez, deformasyona dayanıklıdır, çekme dayanımı yüksektir,
– ses yayılım hızı, katı malzeme için en düşük değere sahiptir, bu da oluştururken önemli bir avantajdır. ses yalıtımı malzemeleri. Gazlardaki ses hızı, gazlardaki ses hızından daha düşüktür,
- bazı aerojel türleri mükemmel bir sorbenttir. Popüler modern sorpsiyon malzemelerinden 7-10 kat daha verimlidirler,
- kararlı gözenekli bir maddedir. Aerojel içindeki gözeneklerin hacmi, malzemenin kendisinin kapladığı hacimden onlarca kat daha fazladır. Bu özellik, organik bileşikler elde etmek için belirli bir bileşime sahip bir aerojelin kimyasal işlemlerde katalizör olarak kullanılmasını mümkün kılar. Öte yandan, büyük iç kapasitesi roket yakıtı, oksitleyici vb. gibi belirli maddeleri güvenli bir şekilde depolamak için kullanılabilir.
- mükemmel hidrofobiklik. Nemi emmez
– Yüksek ısı direncine ve ısı direncine sahiptir. -200 °С ile +1000 (1200) °С arasında geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir. En az 1000°С'ye ısıtıldığında ısı yalıtımını ve mekanik özelliklerini kayıp olmadan korur,
- yanmaz bir malzemedir. Yangından korunma için de kullanılabilir çeşitli tasarımlar,
– şeffaf (kuvars aerojel). 1.1'den 1.02'ye kadar ışığın kırılma indisine sahiptir. Şundan yapılabilir Farklı türde gözlük,
- yeterince yüksek bir sertliğe sahiptir,
- dayanıklılık,
– çevre dostu ve insanlar için güvenli ve Çevre,
- iç yüzeyde geniş bir spesifik alana sahiptir. Yaklaşık 300-1000 m2/g,
– kimyasal bileşim aerojel düzenlenebilir, bileşimine çeşitli katkı maddelerinin eklenmesi kolaydır, bu da kullanımı için yeni olanaklar açar,
– asitlere, alkalilere, çözeltilere dayanıklı,
- Aynı zamanda kırılgan bir malzemedir.
Aerojel uygulaması:
- içinde bilimsel araştırma nükleer fizik alanında,
- ses yalıtımı için,
- binaların, yapıların, depoların, buzdolaplarının, petrol boru hatlarının, boruların, diğer nesnelerin ve ekipmanların ısı yalıtımı için,
- yangından korunma için
Aerojel yenilikleri:
Bilim adamları bir konsept önerdi gezegenlerin belirli bölgelerini terraforming : Mars, Ay, Venüs vb. yapay kubbeler oluşturarak veya ekranlar katmandan
Belirli bir videoyu bulmakta sorun mu yaşıyorsunuz? O zaman bu sayfa çok ihtiyacınız olan videoyu bulmanıza yardımcı olacaktır. Taleplerinizi kolayca işleme koyacağız ve size tüm sonuçları vereceğiz. Neyle ilgilendiğiniz ve aradığınız ne olursa olsun, hangi yönde olursa olsun ihtiyacınız olan videoyu kolayca bulabiliriz.
Güncel haberlerle ilgileniyorsanız, şu anda size her yönden en alakalı haber raporlarını sunmaya hazırız. Futbol maçlarının sonuçları, siyasi olaylar veya dünya, küresel sorunlar. Harika aramamızı kullanırsanız, tüm olaylardan her zaman haberdar olacaksınız. Sağladığımız videoların bilinirliği ve kalitesi bize değil, onları internete yükleyenlere bağlıdır. Size sadece aradığınız ve ihtiyaç duyduğunuz şeyleri sağlıyoruz. Her durumda, aramamızı kullanarak dünyadaki tüm haberleri bileceksiniz.
Ancak dünya ekonomisi de oldukça ilginç konu bu birçok insanı endişelendiriyor. Oldukça fazla, farklı ülkelerin ekonomik durumuna bağlıdır. Örneğin, ithalat ve ihracat, herhangi bir yiyecek veya ekipman. Aynı yaşam standardı, doğrudan ülkenin durumuna, ücretlere vb. Bu tür bilgiler nasıl faydalı olabilir? Yalnızca sonuçlara uyum sağlamanıza yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda sizi şu veya bu ülkeye seyahat etmeye karşı uyarabilir. Eğer hevesli bir gezginseniz, aramamızı kullandığınızdan emin olun.
Bugün siyasi entrikaları anlamak ve durumu anlamak çok zor, çok şey bulmanız ve karşılaştırmanız gerekiyor. çeşitli bilgiler. Bu nedenle Devlet Duması milletvekillerinin çeşitli konuşmalarını ve geçmiş yıllara ait açıklamalarını sizler için kolayca bulabiliyoruz. Siyaseti ve siyaset arenasındaki durumu kolayca anlayabilirsiniz. Çeşitli ülkelerin politikaları sizin için netleşecek ve gelecek değişikliklere kendinizi kolayca hazırlayabilir veya gerçeklerimize uyum sağlayabilirsiniz.
Ancak burada sadece dünyanın her yerinden çeşitli haberleri bulabilirsiniz. Akşamları bir şişe bira ya da patlamış mısır eşliğinde izlemenin güzel olacağı bir film de kolayca bulabilirsiniz. Arama veritabanımızda her zevke ve renge uygun filmler var, kendiniz için ilginç bir resmi kolayca bulabilirsiniz. Star Wars: The Empire Strikes Back gibi bilinen klasiklerin yanı sıra en eski ve bulunması zor eserleri bile sizin için kolayca bulabiliriz.
Sadece biraz rahatlamak ve komik videolar arıyorsanız, susuzluğunuzu burada da giderebiliriz. Sizin için gezegenin her yerinden milyonlarca farklı eğlenceli video bulacağız. Kısa şakalar sizi kolayca neşelendirecek ve tüm gün boyunca sizi eğlendirecek. Uygun bir arama sistemi kullanarak, sizi neyin güldüreceğini tam olarak bulabilirsiniz.
Zaten anladığınız gibi, her zaman tam olarak ihtiyacınız olanı elde etmeniz için yorulmadan çalışıyoruz. Bu harika aramayı özellikle sizin için oluşturduk, böylece gerekli bilgileri bir video şeklinde bulabilir ve uygun bir oynatıcıda izleyebilirsiniz.