સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટના ઉપયોગના અવકાશ પર સંશોધન

ઉત્પાદન અને જીવનમાં, સિલિકા જેલનો ઉપયોગ N2, હવા, હાઇડ્રોજન, કુદરતી ગેસ [1] અને તેથી વધુને સૂકવવા માટે કરી શકાય છે. એસિડ અને આલ્કલી અનુસાર, ડેસીકન્ટને વિભાજિત કરી શકાય છે: એસિડ ડેસીકન્ટ, આલ્કલાઇન ડેસીકન્ટ અને ન્યુટ્રલ ડેસીકન્ટ [2]. સિલિકા જેલ એક તટસ્થ સુકાં છે જે NH3, HCl, SO2, વગેરેને સૂકવવા લાગે છે. જો કે, સિદ્ધાંતના દૃષ્ટિકોણથી, સિલિકા જેલ ઓર્થોસિલિક એસિડ પરમાણુઓના ત્રિ-પરિમાણીય આંતર-પરમાણુ નિર્જલીકરણથી બનેલું છે, મુખ્ય શરીર SiO2 છે. અને સપાટી હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોમાં સમૃદ્ધ છે (આકૃતિ 1 જુઓ). સિલિકા જેલ પાણીને શોષી શકે તેનું કારણ એ છે કે સિલિકા જેલની સપાટી પર સિલિકોન હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પાણીના અણુઓ સાથે આંતરપરમાણુ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે, તેથી તે પાણીને શોષી શકે છે અને આમ સૂકવણીની ભૂમિકા ભજવે છે. રંગ બદલતા સિલિકા જેલમાં કોબાલ્ટ આયનો હોય છે, અને શોષણ પાણી સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચ્યા પછી, રંગ બદલતા સિલિકા જેલમાં કોબાલ્ટ આયનો હાઇડ્રેટેડ કોબાલ્ટ આયનો બની જાય છે, જેથી વાદળી સિલિકા જેલ ગુલાબી બને છે. ગુલાબી સિલિકા જેલને અમુક સમયગાળા માટે 200℃ પર ગરમ કર્યા પછી, સિલિકા જેલ અને પાણીના પરમાણુઓ વચ્ચેનું હાઈડ્રોજન બોન્ડ તૂટી જાય છે, અને વિકૃત સિલિકા જેલ ફરીથી વાદળી થઈ જશે, જેથી સિલિકિક એસિડ અને સિલિકા જેલનું માળખું રેખાકૃતિ બની શકે. આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે પુનઃઉપયોગ કરવો. તેથી, સિલિકા જેલની સપાટી હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોથી સમૃદ્ધ હોવાથી, સિલિકા જેલની સપાટી એનએચ3 અને એચસીએલ વગેરે સાથે ઇન્ટરમોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ પણ બનાવી શકે છે, અને ત્યાં કાર્ય કરવાની કોઈ રીત નથી. NH3 અને HCl નું ડેસીકન્ટ, અને હાલના સાહિત્યમાં કોઈ સંબંધિત અહેવાલ નથી. તો પરિણામો શું હતા? આ વિષયે નીચેના પ્રાયોગિક સંશોધન કર્યા છે.

અંજીર. 1 ઓર્થો-સિલીક એસિડ અને સિલિકા જેલનું સ્ટ્રક્ચર ડાયાગ્રામ

2 પ્રયોગ ભાગ
2.1 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટના ઉપયોગના અવકાશનું સંશોધન — એમોનિયા પ્રથમ, વિકૃત સિલિકા જેલ અનુક્રમે નિસ્યંદિત પાણી અને કેન્દ્રિત એમોનિયા પાણીમાં મૂકવામાં આવ્યું હતું. નિસ્યંદિત પાણીમાં રંગીન સિલિકા જેલ ગુલાબી થઈ જાય છે; સંકેન્દ્રિત એમોનિયામાં, રંગ બદલતા સિલિકોન પહેલા લાલ થાય છે અને ધીમે ધીમે આછો વાદળી થઈ જાય છે. આ દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલ NH3 અથવા NH3 ·H2 O એમોનિયામાં શોષી શકે છે. આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, નક્કર કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં સમાનરૂપે મિશ્રિત અને ગરમ કરવામાં આવે છે. પરિણામી ગેસ આલ્કલી ચૂનો અને પછી સિલિકા જેલ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. પ્રવેશની દિશાની નજીકના સિલિકા જેલનો રંગ હળવો બને છે (આકૃતિ 2 માં સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટના એપ્લિકેશનના અવકાશનો રંગ શોધાયેલ છે — એમોનિયા 73, 2023નો 8મો તબક્કો મૂળભૂત રીતે પલાળેલા સિલિકા જેલના રંગ જેવો જ છે. સંકેન્દ્રિત એમોનિયા પાણીમાં), અને pH ટેસ્ટ પેપરમાં કોઈ સ્પષ્ટ ફેરફાર નથી. આ સૂચવે છે કે ઉત્પાદિત NH3 pH ટેસ્ટ પેપર સુધી પહોંચ્યું નથી, અને તે સંપૂર્ણપણે શોષાઈ ગયું છે. થોડા સમય પછી, ગરમ કરવાનું બંધ કરો, સિલિકા જેલ બોલનો એક નાનો ભાગ લો, તેને નિસ્યંદિત પાણીમાં નાખો, પાણીમાં ફિનોલ્ફથાલિન ઉમેરો, સોલ્યુશન લાલ થઈ જાય છે, જે દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલ પર મજબૂત શોષણ અસર કરે છે. NH3, નિસ્યંદિત પાણીને અલગ કર્યા પછી, NH3 નિસ્યંદિત પાણીમાં પ્રવેશ કરે છે, દ્રાવણ આલ્કલાઇન છે. તેથી, કારણ કે સિલિકા જેલ NH3 માટે મજબૂત શોષણ ધરાવે છે, સિલિકોન સૂકવણી એજન્ટ NH3 ને સૂકવી શકતું નથી.

અંજીર. 2 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટ - એમોનિયાના ઉપયોગના અવકાશનું સંશોધન

2.2 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટના ઉપયોગના અવકાશનું અન્વેષણ - નક્કર ઘટકોમાં ભીનું પાણી દૂર કરવા માટે હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ પ્રથમ આલ્કોહોલ લેમ્પ ફ્લેમ સાથે NaCl ઘન પદાર્થોને બાળે છે. નમૂનાને ઠંડુ કર્યા પછી, મોટી સંખ્યામાં પરપોટા ઉત્પન્ન કરવા માટે NaCl ઘન પદાર્થોમાં કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે. ઉત્પન્ન થયેલ ગેસ સિલિકા જેલ ધરાવતી ગોળાકાર સૂકવણી ટ્યુબમાં પસાર થાય છે, અને સૂકવણી નળીના છેડે ભીનું pH ટેસ્ટ પેપર મૂકવામાં આવે છે. આગળના છેડે સિલિકા જેલ આછો લીલો થઈ જાય છે, અને ભીના pH ટેસ્ટ પેપરમાં કોઈ સ્પષ્ટ ફેરફાર થતો નથી (જુઓ આકૃતિ 3). આ દર્શાવે છે કે ઉત્પન્ન થયેલ HCl ગેસ સંપૂર્ણપણે સિલિકા જેલ દ્વારા શોષાય છે અને હવામાં છટકી શકતો નથી.

આકૃતિ 3 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટ - હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડના ઉપયોગના અવકાશ પર સંશોધન

સિલિકા જેલ HCl ને શોષી લે છે અને આછો લીલો થઈ ગયો છે તે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં મૂકવામાં આવ્યો હતો. ટેસ્ટ ટ્યુબમાં નવી બ્લુ સિલિકા જેલ મૂકો, તેમાં કેન્દ્રિત હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરો, સિલિકા જેલ પણ આછો લીલો રંગ બની જાય છે, બે રંગો મૂળભૂત રીતે સમાન છે. આ ગોળાકાર સૂકવણી નળીમાં સિલિકા જેલ ગેસ દર્શાવે છે.

2.3 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટના ઉપયોગના અવકાશનું અન્વેષણ — સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ સોડિયમ થિયોસલ્ફેટ ઘન સાથે મિશ્રિત કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ (આકૃતિ 4 જુઓ), NA2s2 O3 +H2 SO4 ==Na2 SO4 +SO2 ↑+S↓+H2 O; જનરેટ થયેલ ગેસ સૂકવણી ટ્યુબમાંથી પસાર થાય છે જેમાં વિકૃત સિલિકા જેલ હોય છે, વિકૃત સિલિકા જેલ આછો વાદળી-લીલો બને છે, અને ભીના ટેસ્ટ પેપરના અંતે વાદળી લિટમસ પેપર નોંધપાત્ર રીતે બદલાતું નથી, જે દર્શાવે છે કે પેદા થયેલ SO2 ગેસ છે. સિલિકા જેલ બોલ દ્વારા સંપૂર્ણપણે શોષાય છે અને છટકી શકતી નથી.

અંજીર. 4 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટ - સલ્ફર ડાયોક્સાઇડના ઉપયોગના અવકાશનું સંશોધન

સિલિકા જેલ બોલનો એક ભાગ કાઢીને તેને નિસ્યંદિત પાણીમાં નાખો. સંપૂર્ણ સંતુલન પછી, વાદળી લિટમસ પેપર પર થોડી માત્રામાં પાણીનું ટીપું લો. ટેસ્ટ પેપર નોંધપાત્ર રીતે બદલાતું નથી, જે દર્શાવે છે કે નિસ્યંદિત પાણી સિલિકા જેલમાંથી SO2 શોષવા માટે પૂરતું નથી. સિલિકા જેલ બોલનો એક નાનો ભાગ લો અને તેને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ગરમ ​​કરો. ટેસ્ટ ટ્યુબના મોં પર ભીનું વાદળી લિટમસ પેપર મૂકો. વાદળી લિટમસ પેપર લાલ થઈ જાય છે, જે દર્શાવે છે કે ગરમ થવાથી સિલિકા જેલ બોલમાંથી SO2 ગેસ ડિસોર્બ થઈ જાય છે, આમ લિટમસ પેપર લાલ થઈ જાય છે. ઉપરોક્ત પ્રયોગો દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલ SO2 અથવા H2 SO3 પર પણ મજબૂત શોષણ અસર ધરાવે છે, અને SO2 ગેસને સૂકવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.
2.4 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટ - કાર્બન ડાયોક્સાઇડના ઉપયોગના અવકાશનું સંશોધન
આકૃતિ 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સોલ્યુશન ટપકતું ફિનોલ્ફથાલીન આછું લાલ દેખાય છે. સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ ઘનને ગરમ કરવામાં આવે છે અને પરિણામી ગેસનું મિશ્રણ સૂકા સિલિકા જેલના ગોળાવાળી સૂકવણી નળીમાંથી પસાર થાય છે. સિલિકા જેલ નોંધપાત્ર રીતે બદલાતી નથી અને સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ ફેનોલ્ફથાલિન સાથે ટપકતા HCl ને શોષી લે છે. વિકૃત સિલિકા જેલમાં કોબાલ્ટ આયન Cl- સાથે લીલો દ્રાવણ બનાવે છે અને ધીમે ધીમે રંગહીન બને છે, જે દર્શાવે છે કે ગોળાકાર સૂકવણી નળીના અંતે CO2 વાયુ સંકુલ છે. હળવા-લીલા સિલિકા જેલને નિસ્યંદિત પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે, અને રંગીન સિલિકા જેલ ધીમે ધીમે પીળા રંગમાં બદલાઈ જાય છે, જે દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલ દ્વારા શોષાયેલ HCl પાણીમાં શોષાઈ ગયું છે. સફેદ અવક્ષેપ બનાવવા માટે નાઈટ્રિક એસિડ દ્વારા એસિડિફાઇડ સિલ્વર નાઈટ્રેટ દ્રાવણમાં ઉપલા જલીય દ્રાવણની થોડી માત્રા ઉમેરવામાં આવી હતી. પીએચ ટેસ્ટ પેપરની વિશાળ શ્રેણી પર થોડી માત્રામાં જલીય દ્રાવણ નાખવામાં આવે છે, અને પરીક્ષણ પેપર લાલ થઈ જાય છે, જે સૂચવે છે કે દ્રાવણ એસિડિક છે. ઉપરોક્ત પ્રયોગો દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલ HCl ગેસનું મજબૂત શોષણ ધરાવે છે. HCl એ મજબૂત ધ્રુવીય પરમાણુ છે, અને સિલિકા જેલની સપાટી પરના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથમાં પણ મજબૂત ધ્રુવીયતા છે, અને બંને આંતરપરમાણુ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે અથવા પ્રમાણમાં મજબૂત દ્વિધ્રુવી દ્વિધ્રુવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ધરાવે છે, પરિણામે સિલિકાની સપાટી વચ્ચે પ્રમાણમાં મજબૂત આંતરપરમાણુ બળ બને છે. જેલ અને એચસીએલ પરમાણુઓ, તેથી સિલિકા જેલમાં એચસીએલનું મજબૂત શોષણ છે. તેથી, HCl એસ્કેપને સૂકવવા માટે સિલિકોન સૂકવણી એજન્ટનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી, એટલે કે, સિલિકા જેલ CO2 ને શોષતું નથી અથવા માત્ર આંશિક રીતે CO2 શોષી લે છે.

અંજીર. 5 સિલિકા જેલ ડેસીકન્ટ - કાર્બન ડાયોક્સાઇડના ઉપયોગના અવકાશનું સંશોધન

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ગેસમાં સિલિકા જેલના શોષણને સાબિત કરવા માટે, નીચેના પ્રયોગો ચાલુ રાખવામાં આવે છે. ગોળાકાર ડ્રાયિંગ ટ્યુબમાં સિલિકા જેલ બોલ દૂર કરવામાં આવ્યો હતો, અને ભાગને સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સોલ્યુશન ટપકતા ફેનોલ્ફથાલિનમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યો હતો. સોડિયમ બાયકાર્બોનેટનું દ્રાવણ રંગીન હતું. આ દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલ કાર્બન ડાયોક્સાઇડને શોષી લે છે, અને પાણીમાં દ્રાવ્ય થયા પછી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટના દ્રાવણમાં શોષાય છે, જેનાથી સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સોલ્યુશન ઝાંખું બને છે. સિલિકોન બોલના બાકીના ભાગને સૂકી ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે, અને પરિણામી ગેસ ફેનોલ્ફથાલિન સાથે ટપકતા સોડિયમ બાયકાર્બોનેટના દ્રાવણમાં પસાર થાય છે. ટૂંક સમયમાં, સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સોલ્યુશન હળવા લાલથી રંગહીન થઈ જાય છે. આ એ પણ દર્શાવે છે કે સિલિકા જેલમાં હજુ પણ CO2 ગેસ માટે શોષણ ક્ષમતા છે. જો કે, CO2 પર સિલિકા જેલનું શોષણ બળ HCl, NH3 અને SO2 કરતા ઘણું નાનું છે, અને આકૃતિ 5 માં પ્રયોગ દરમિયાન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ માત્ર આંશિક રીતે શોષી શકાય છે. સિલિકા જેલ આંશિક રીતે CO2 ને શોષી શકે છે તેનું કારણ સંભવ છે. તે સિલિકા જેલ અને CO2 ઇન્ટરમોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે Si — OH… O =C. કારણ કે CO2 નો કેન્દ્રિય કાર્બન અણુ sp હાઇબ્રિડ છે, અને સિલિકા જેલમાં સિલિકોન અણુ sp3 હાઇબ્રિડ છે, રેખીય CO2 પરમાણુ સિલિકા જેલની સપાટી સાથે સારી રીતે સહકાર આપતું નથી, પરિણામે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પર સિલિકા જેલનું શોષણ બળ પ્રમાણમાં ઓછું થાય છે. નાનું

3.પાણીમાં ચાર વાયુઓની દ્રાવ્યતા અને સિલિકા જેલની સપાટી પરના શોષણની સ્થિતિ વચ્ચેની સરખામણી ઉપરોક્ત પ્રાયોગિક પરિણામો પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે સિલિકા જેલમાં એમોનિયા, હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ માટે મજબૂત શોષણ ક્ષમતા છે, પરંતુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ માટે એક નાનું શોષણ બળ (કોષ્ટક 1 જુઓ). આ પાણીમાં ચાર વાયુઓની દ્રાવ્યતા સમાન છે. આ એટલા માટે હોઈ શકે છે કારણ કે પાણીના અણુઓમાં હાઇડ્રોક્સી-ઓએચ હોય છે, અને સિલિકા જેલની સપાટી પણ હાઇડ્રોક્સિલથી સમૃદ્ધ છે, તેથી પાણીમાં આ ચાર વાયુઓની દ્રાવ્યતા સિલિકા જેલની સપાટી પર તેના શોષણ જેવી જ છે. એમોનિયા ગેસ, હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડના ત્રણ વાયુઓમાં, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ પાણીમાં સૌથી નાની દ્રાવ્યતા ધરાવે છે, પરંતુ સિલિકા જેલ દ્વારા શોષાયા પછી, તે ત્રણ વાયુઓમાં શોષણ કરવું સૌથી મુશ્કેલ છે. સિલિકા જેલ એમોનિયા અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડને શોષી લે પછી, તેને દ્રાવક પાણીથી શોષી શકાય છે. સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ ગેસ સિલિકા જેલ દ્વારા શોષાઈ જાય તે પછી, તેને પાણીથી શોષવું મુશ્કેલ છે, અને તેને સિલિકા જેલની સપાટીથી શોષવા માટે ગરમ કરવું આવશ્યક છે. તેથી, સિલિકા જેલની સપાટી પર ચાર વાયુઓના શોષણની સૈદ્ધાંતિક ગણતરી કરવી આવશ્યક છે.

4 સિલિકા જેલ અને ચાર વાયુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સૈદ્ધાંતિક ગણતરી ઘનતા કાર્યાત્મક સિદ્ધાંત (DFT) ના માળખા હેઠળ ક્વોન્ટમાઇઝેશન ORCA સોફ્ટવેર [4] માં રજૂ કરવામાં આવી છે. DFT D/B3LYP/Def2 TZVP પદ્ધતિનો ઉપયોગ વિવિધ વાયુઓ અને સિલિકા જેલ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સ્થિતિઓ અને ઊર્જાની ગણતરી કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. ગણતરીને સરળ બનાવવા માટે, સિલિકા જેલ ઘન પદાર્થોને ટેટ્રામેરિક ઓર્થોસિલિક એસિડ પરમાણુઓ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે. ગણતરીના પરિણામો દર્શાવે છે કે H2 O, NH3 અને HCl બધા સિલિકા જેલની સપાટી પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે (જુઓ આકૃતિ 6a ~ c). તેઓ સિલિકા જેલ સપાટી પર પ્રમાણમાં મજબૂત બંધનકર્તા ઊર્જા ધરાવે છે (કોષ્ટક 2 જુઓ) અને સિલિકા જેલ સપાટી પર સરળતાથી શોષાય છે. NH3 અને HCl ની બંધનકર્તા ઊર્જા H2 O જેવી જ હોવાથી, પાણી ધોવાથી આ બે ગેસના અણુઓનું વિસર્જન થઈ શકે છે. SO2 પરમાણુ માટે, તેની બંધનકર્તા ઊર્જા માત્ર -17.47 kJ/mol છે, જે ઉપરોક્ત ત્રણ અણુઓ કરતાં ઘણી નાની છે. જો કે, પ્રયોગે પુષ્ટિ કરી છે કે SO2 ગેસ સિલિકા જેલ પર સરળતાથી શોષાય છે, અને ધોવાથી પણ તેને શોષી શકાતું નથી, અને માત્ર ગરમ કરવાથી SO2 સિલિકા જેલની સપાટી પરથી બહાર નીકળી શકે છે. તેથી, અમે અનુમાન લગાવ્યું કે SO2 એ H2 SO3 અપૂર્ણાંક બનાવવા માટે સિલિકા જેલની સપાટી પર H2 O સાથે સંયોજિત થવાની સંભાવના છે. આકૃતિ 6e બતાવે છે કે H2 SO3 પરમાણુ એક જ સમયે સિલિકા જેલની સપાટી પર હાઇડ્રોક્સિલ અને ઓક્સિજન અણુઓ સાથે ત્રણ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે, અને બંધનકર્તા ઊર્જા -76.63 kJ/mol જેટલી ઊંચી છે, જે સમજાવે છે કે SO2 શા માટે શોષાય છે. સિલિકા જેલને પાણીથી દૂર કરવું મુશ્કેલ છે. બિન-ધ્રુવીય CO2 સિલિકા જેલ સાથે સૌથી નબળી બંધન ક્ષમતા ધરાવે છે, અને સિલિકા જેલ દ્વારા માત્ર આંશિક રીતે શોષી શકાય છે. જો કે H2 CO3 અને સિલિકા જેલની બંધનકર્તા ઉર્જા પણ -65.65 kJ/mol પર પહોંચી ગઈ હતી, CO2 થી H2 CO3 નું રૂપાંતર દર ઊંચો ન હતો, તેથી CO2 ના શોષણ દરમાં પણ ઘટાડો થયો હતો. ઉપરોક્ત ડેટા પરથી જોઈ શકાય છે કે ગેસ પરમાણુની ધ્રુવીયતા એ સિલિકા જેલ દ્વારા શોષાઈ શકે છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે એકમાત્ર માપદંડ નથી, અને સિલિકા જેલ સપાટી સાથે રચાયેલ હાઇડ્રોજન બોન્ડ તેના સ્થિર શોષણનું મુખ્ય કારણ છે.

સિલિકા જેલની રચના SiO2 ·nH2 O છે, સિલિકા જેલનો વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને સપાટી પર સમૃદ્ધ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ બનાવે છે સિલિકા જેલનો ઉપયોગ ઉત્કૃષ્ટ કામગીરી સાથે બિન-ઝેરી સુકાં તરીકે થઈ શકે છે, અને ઉત્પાદન અને જીવન માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. . આ પેપરમાં, પ્રયોગ અને સૈદ્ધાંતિક ગણતરીના બે પાસાઓ પરથી એ વાતની પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે કે સિલિકા જેલ NH3, HCl, SO2, CO2 અને અન્ય વાયુઓને આંતરપરમાણુ હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા શોષી શકે છે, તેથી આ વાયુઓને સૂકવવા માટે સિલિકા જેલનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી. સિલિકા જેલની રચના SiO2 ·nH2 O છે, સિલિકા જેલનો વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને સપાટી પર સમૃદ્ધ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ બનાવે છે સિલિકા જેલનો ઉપયોગ ઉત્કૃષ્ટ કામગીરી સાથે બિન-ઝેરી સુકાં તરીકે થઈ શકે છે, અને ઉત્પાદન અને જીવન માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. . આ પેપરમાં, પ્રયોગ અને સૈદ્ધાંતિક ગણતરીના બે પાસાઓ પરથી એ વાતની પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે કે સિલિકા જેલ NH3, HCl, SO2, CO2 અને અન્ય વાયુઓને આંતરપરમાણુ હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા શોષી શકે છે, તેથી આ વાયુઓને સૂકવવા માટે સિલિકા જેલનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.

3
અંજીર. 6 વિવિધ અણુઓ અને સિલિકા જેલ સપાટી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સ્થિતિઓ DFT પદ્ધતિ દ્વારા ગણવામાં આવે છે