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技術情報Q&A

Q.シリカとは?

化学式 SiO2
シリカは、二酸化珪素や無水珪酸とも呼ばれ、地球の地殻の約60%を占める豊富な構成物質です。
常温で無色の固体。身近な物質として、珪砂や石英(水晶)があり、様々な結晶構造(quartz,tridymite,cristobalite)を有しています。
一方当社のシリカは、珪酸ソーダから合成される非晶質(amorphous)の多孔質シリカで、安全性の高い製品です。

Q.多孔質シリカとは?

珪酸(SiO2)同士が重合反応によりシロキサン結合(Si-O-Si)を形成することで、ナノサイズの一次粒子となります。この一次粒子が凝集することで二次粒子が形成されますが、一次粒子の間隙が多孔質体の細孔になります。
分かりやすい例が、おにぎりです。米粒が一次粒子で、それをにぎる(凝集)事により、おにぎり(二次粒子)が出来ます。その米粒と米粒の隙間が細孔です。
当社では、様々な増粒方法で二次粒子径をコントロールすると共に、一次粒子のサイズや配列を変え、細孔容積や比表面積を制御しています。

Q.シラノール基とは?

シラノール基 Si-OH
重合反応により合成された一次粒子の表面には、多量のシラノール基を有しており弱酸性を呈します。
このシラノール基は、水、アルコールといった水酸基を持つもの(水素結合)、アンモニア、アミン類といった塩基性物質(イオン結合)をよく吸着します。
当社は、このシラノール基を簡便な強熱減量による方法で測定をしています。
一例を下記に示します。
 サンスフェア
  H-31 6400 μmol/g
  L-31 4400 μmol/g
シラノール基は、親水性ですが、他の修飾基(ODS,シリコーンなど)と反応させることで親油性にすることができます。

Q.シリカゲルの耐久性

シリカゲルは熱、化学薬品、酸に強い耐性をもっていますが、フッ酸や苛性ソーダなどのアルカリに溶解します。
HFでの溶解メカニズム   SiO2 + HF(aq) → H2SiF6 + H2O
NaOHでの溶解メカニズム  SiO2 + NaOH → Si(ONa)4 + H2O
シリカに含まれる微量成分を分析する際には、フッ酸を用いてシリカを溶解させた後ICPなどで分析されます。
また、ガラスのエッチング(化学薬品による腐食を利用した加工方法)はこの原理を利用したものです。

Q.吸油量について

当社製品のサンスフェアの品質評価項目の一つに、吸油量があります。
これは、多孔質シリカが どれだけの細孔を持っているかの指標となりますと共に、どれだけの物質を担持(香料、薬剤など)させることができるかの目安にもなります。
測定方法は、JIS K 5101-13-1 <顔料及び体質顔料の吸油量を測定するための一般試験方法> に規定されています。
⇒ JIS K 5101-13-2 <顔料試験法-第13部:吸油量-第2節:煮あまに油法>