?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Изготовление силикатного аэрогеля дома

Автор: Ben Krasnow
Перевод: tvirian
Оригинал на Blogspot.



Я следовал инструкциям из рецепта с ТМОС (тетраметилортосиликат), который приведён на http://www.aerogel.org и успешно получил несколько кусочков аэрогеля в своей домашней мастерской.
Два момента вызвали наибольшую сложность: 1. Достать ТМОС или ТЭОС (ключевой химический ингредиент) и 2. Соорудить сверхкритическую сушильную камеру. Детали для камеры можно купить на http://www.mcmaster.com или у любого другого поставщика промышленных фитингов для труб. Вам также потребуется запас жидкой двуокиси углерода. Я использовал 20 фунтовый (9,1 кг) цилиндр, купленный в местном магазине сварочных материалов. Большую часть стоимости составил именно сам цилиндр, расходные материалы обошлось всего в $20 или $30. Возможно, вам удастся найти поставщика, у которого можно было бы арендовать цилиндр.

Достать ТМОС довольно сложно, поскольку поставщики химической продукции очень неохотно продают что-либо физическим лицам.

Процесс изготовления аэрогеля:

1. Смешайте ТМОС, метанол и гидроксид аммония. Вылейте смесь в формы и дайте гелю застыть.
2. Погрузите гель в метанол и подождите день, пока оставшаяся в геле вода растворится в метаноле.
3. Вылейте использованный метанол и замените его чистым. Подождите ещё день и повторите процесс. Так нужно будет сделать несколько раз в течение трёх дней.
4. Переместите гель сверхкритическую сушильную камеру и наполните её метанолом.
5. Добавьте жидкий диоксид углерода, откройте сливной вентиль камеры и слейте метанол. Убедитесь, что кусочки геля всё время находятся в жидком CO2.
6. Подождите день, пока метанол растворится в жидком CO2.
7. Откройте сливной вентиль и вылейте ещё немного метанола, растворившегося в CO2.
8. Повторите процедуру слива метанола, но убедитесь, что гель всё время остаётся погруженным в жидкий CO2. Пару раз в течение 2-3 дней повторите слив/замену CO2.
9. Поднимите температуру в камере, чтобы CO2 стал сверхкритическим. Медленно откройте отдушину, продолжая нагревать камеру, чтобы CO2 перешёл из сверхкритического в газообразное состояние. Медленно выпустите весь CO2 из камеры, после чего извлеките из неё готовый аэрогель.

Из комментариев:

jstults написал...
Почему они так боятся продавать ТМОС отдельным людям?

Ben Krasnow написал...
jstults, большинство химических поставщиков не станут ничего продавать отдельным покупателям - вне зависимости от того, опасно вещество или нет. Несчастный случай или ненадлежащее использование химического препарата может привести к судебному иску и плохо сказаться на репутации поставщика, поэтому начальство многих компаний решило, что им выгоднее отказаться от денег физических лиц, но избежать возможных рисков. Плохая новость для тех, кто занимается наукой дома, но это вряд ли изменится. Лучшее, на что мы можем надеяться - это что хакерспейсы зарекомендуют себя достаточно хорошо, чтобы получить возможность заказывать химикалии для своих членов. Сейчас, подозреваю, многие хакерспейсы столкнутся с трудностями, пытаясь что-нибудь заказать у компаний вроде Sigma Aldrich.

Will Walker написал...
Привет, Бен -

Отличная работа с аэрогелями и документацией. Вот несколько хитростей, которые ты мог бы попробовать применить, чтобы трещин было меньше:

1. Доверху заполни сушилку MeOH перед тем как начнёшь нагнетать давление. Нужно убедиться, что когда ты поднимешь давление, гель будет полностью скрыт жидкостью.

2. Вначале спускай сжатый метанол по частям (20-30% за раз) с перерывами, прежде чем заменить чистым CO2. Смешение различных растворителей создаёт внутри геля перепад давления, когда чистый MeOH пытается испариться. Именно это в действительности - главный "таинственный" источник трещин.

3. Вопреки тому, что подсказывает интуиция, термальное расширение, похоже, НЕ является причиной трещин в аэрогелях. Что на самом деле существенно в этом случае - это скорость, с которой повышается и понижается давление, а также важно изначально замедлить замену MeOH на CO2, как это описано выше.

Удачи!

Comments

( 11 comments — Leave a comment )
sgt_odino4ka
Jan. 23rd, 2013 01:41 pm (UTC)
А зачем он нужен этот аэрогель?
tvirian
Jan. 23rd, 2013 01:56 pm (UTC)
Конкретно в данном случае - для того, чтобы "Ооо, да это же мой собственный аэрогель, самое лёгкое из существющих твёрдых веществ, оккупирует 15 разных позиций в книге рекордов Гиннеса, а ещё им собирают звёздную пыль!"
А вообще у них большой потенциал в термоизоляции. Разрабатываются гибкие аэрогели, которые можно будет использовать в скафандрах и защитной одежде. Ну и проект "Stardust", собственно.
bomboed
Jan. 23rd, 2013 02:10 pm (UTC)
мде ))
sgt_odino4ka
Jan. 23rd, 2013 02:55 pm (UTC)
А, ну про свойства я слышал, просто было любопытно - может дома бытовое применение нашли =))
А так-то да, "Ооо, да это же мой собственный аэрогель, самое лёгкое из существющих твёрдых веществ, оккупирует 15 разных позиций в книге рекордов Гиннеса, а ещё им собирают звёздную пыль!" - отличный повод построить установочку в гараже =)))
tvirian
Jan. 23rd, 2013 03:47 pm (UTC)
Это как вещизм, только у химиков : )
Но его можно под кружку с чаем подкладывать, чтобы остывала медленнее. А когда научатся делать гибкий - варежки-прихватки для горячего перейдут на совершенно иной уровень.
sgt_odino4ka
Jan. 23rd, 2013 04:04 pm (UTC)
Ну крутотень крутотенюшная, когда его показывали лет пять назад по дискавери, то говорили, что его можно из плазмы только в невесомости выращивать.
onkija
Jan. 23rd, 2013 05:13 pm (UTC)
А классная, должно быть, подставка под кружку была бы. :-)
Дорогая только, наверно?
tvirian
Jan. 23rd, 2013 07:27 pm (UTC)
Да, у самого доступного, (и из-за этого, должно быть, не самого дешевого) поставщика - долларов 300, наверное, будет стоить.

Вот сайт http://www.buyaerogel.com/. Судя по всему, зарабатывает исключительно на любителях аэрогеля ради аэрогеля - продают его как сувенир, крохотными кусочками.
Зато физическим лицам, а не компаниям.
bomboed
Jan. 23rd, 2013 01:42 pm (UTC)
А для чего нужен этот аэрогель?!?
tvirian
Jan. 23rd, 2013 01:57 pm (UTC)
Оп, чуть выше ответила.
5yber
Jan. 24th, 2013 07:25 am (UTC)
Ну наконец-то я смогу получить достаточное для моих грандиозных планов по захвату Земли количество аэрогеля!
( 11 comments — Leave a comment )

Profile

InoBlogs
inoblogs
Переводы постов иноязычных блогов

Latest Month

December 2015
S M T W T F S
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Tags

Powered by LiveJournal.com