ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ನ ಅನ್ವಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆ

ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಜೀವನದಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು N2, ಗಾಳಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ [1] ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವುಗಳನ್ನು ಒಣಗಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರದ ಪ್ರಕಾರ, ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೀಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಆಸಿಡ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್, ಅಲ್ಕಾಲೈನ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ [2]. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಒಂದು ತಟಸ್ಥ ಡ್ರೈಯರ್ ಆಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ, ಅದು NH3, HCl, SO2, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಣಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ತತ್ವದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಸಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಅಣುಗಳ ಮೂರು-ಆಯಾಮದ ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಮುಖ್ಯ ದೇಹವು SiO2 ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1 ನೋಡಿ). ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಣಗಿಸುವ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಬಣ್ಣ-ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನೀರು ಶುದ್ಧತ್ವವನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ, ಬಣ್ಣ-ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಯಾನುಗಳು ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ನೀಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಗುಲಾಬಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಗುಲಾಬಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು 200℃ ನಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧವು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮತ್ತೆ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಿಲಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನ ರಚನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಮಾಡಬಹುದು. ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯು NH3 ಮತ್ತು HCl ಇತ್ಯಾದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಟರ್‌ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಯಾವುದೇ ಮಾರ್ಗವಿಲ್ಲ NH3 ಮತ್ತು HCl ಯ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್, ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಂಬಂಧಿತ ವರದಿಯಿಲ್ಲ. ಹಾಗಾದರೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೇನು? ಈ ವಿಷಯವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಮಾಡಿದೆ.

ಅಂಜೂರ 1 ಆರ್ಥೋ-ಸಿಲಿಸಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನ ರಚನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

2 ಪ್ರಯೋಗ ಭಾಗ
2.1 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ ಅನ್ವಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ - ಅಮೋನಿಯಾ ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಡಿಸ್ಟಿಲ್ಡ್ ವಾಟರ್ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ಅಮೋನಿಯ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸಲಾಯಿತು. ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಗುಲಾಬಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ; ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಮೋನಿಯಾದಲ್ಲಿ, ಬಣ್ಣ-ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಿಲಿಕೋನ್ ಮೊದಲು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಧಾನವಾಗಿ ತಿಳಿ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅಮೋನಿಯಾದಲ್ಲಿ NH3 ಅಥವಾ NH3 ·H2 O ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಘನ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ಟ್ಯೂಬ್ನಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲವನ್ನು ಕ್ಷಾರ ಸುಣ್ಣದಿಂದ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರವೇಶ ದಿಕ್ಕಿನ ಬಳಿಯಿರುವ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಬಣ್ಣವು ಹಗುರವಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್‌ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸಲಾಗಿದೆ - ಅಮೋನಿಯಾ 73, 2023 ರ 8 ನೇ ಹಂತವು ಮೂಲತಃ ನೆನೆಸಿದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಮೋನಿಯ ನೀರಿನಲ್ಲಿ), ಮತ್ತು pH ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾಗದವು ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ NH3 pH ಪರೀಕ್ಷಾ ಪತ್ರಿಕೆಯನ್ನು ತಲುಪಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಿ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಚೆಂಡಿನ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗವನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಿರಿ, ಅದನ್ನು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಹಾಕಿ, ನೀರಿಗೆ ಫಿನಾಲ್ಫ್ಥಲೀನ್ ಸೇರಿಸಿ, ದ್ರಾವಣವು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. NH3, ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, NH3 ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ, ಪರಿಹಾರವು ಕ್ಷಾರೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ NH3 ಗೆ ಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕೋನ್ ಒಣಗಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ NH3 ಅನ್ನು ಒಣಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಅಂಜೂರ 2 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ - ಅಮೋನಿಯದ ಅನ್ವಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ

2.2 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ನ ಅನ್ವಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ - ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮೊದಲು ಘನ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿನ ಆರ್ದ್ರ ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ದೀಪದ ಜ್ವಾಲೆಯೊಂದಿಗೆ NaCl ಘನವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸುಡುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಿದ ನಂತರ, ತಕ್ಷಣವೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಗುಳ್ಳೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು NaCl ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅನಿಲವನ್ನು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಹೊಂದಿರುವ ಗೋಳಾಕಾರದ ಒಣಗಿಸುವ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒದ್ದೆಯಾದ pH ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾಗದವನ್ನು ಒಣಗಿಸುವ ಟ್ಯೂಬ್‌ನ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಂಭಾಗದ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ತಿಳಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ದ್ರ pH ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾಗದವು ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 3 ನೋಡಿ). ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ HCl ಅನಿಲವು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 3 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ - ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ವಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಸಂಶೋಧನೆ

ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ HCl ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಿಳಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿತು ಪರೀಕ್ಷಾ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು. ಹೊಸ ನೀಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಟೆಸ್ಟ್ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಾಕಿ, ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಕೂಡ ತಿಳಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ, ಎರಡು ಬಣ್ಣಗಳು ಮೂಲತಃ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ಗೋಳಾಕಾರದ ಒಣಗಿಸುವ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನಿಲವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

2.3 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ - ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಿಶ್ರಿತ ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಸೋಡಿಯಂ ಥಿಯೋಸಲ್ಫೇಟ್ ಘನ (ಚಿತ್ರ 4 ನೋಡಿ), NA2s2 O3 +H2 SO4 ==Na2 SO4 +SO2 ↑+S↓+H2 O; ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅನಿಲವು ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಣಗಿಸುವ ಟ್ಯೂಬ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ತಿಳಿ ನೀಲಿ-ಹಸಿರು ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ದ್ರ ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾಗದದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಲಿಟ್ಮಸ್ ಕಾಗದವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ SO2 ಅನಿಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಬಾಲ್‌ನಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಅಂಜೂರ 4 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ - ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಳಕೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ

ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಚೆಂಡಿನ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಹಾಕಿ. ಪೂರ್ಣ ಸಮತೋಲನದ ನಂತರ, ನೀಲಿ ಲಿಟ್ಮಸ್ ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರಿನ ಹನಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಪರೀಕ್ಷಾ ಪತ್ರಿಕೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಿಂದ SO2 ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಚೆಂಡಿನ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಾ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ. ಟೆಸ್ಟ್ ಟ್ಯೂಬ್‌ನ ಬಾಯಿಯಲ್ಲಿ ಒದ್ದೆಯಾದ ನೀಲಿ ಲಿಟ್ಮಸ್ ಪೇಪರ್ ಹಾಕಿ. ನೀಲಿ ಲಿಟ್ಮಸ್ ಕಾಗದವು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಬಾಲ್ನಿಂದ SO2 ಅನಿಲವನ್ನು ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಲಿಟ್ಮಸ್ ಕಾಗದವು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ SO2 ಅಥವಾ H2 SO3 ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು SO2 ಅನಿಲವನ್ನು ಒಣಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
2.4 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ - ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಳಕೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ
ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ದ್ರಾವಣವು ತೊಟ್ಟಿಕ್ಕುವ ಫಿನಾಲ್ಫ್ಥಲೀನ್ ತಿಳಿ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ಘನವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಒಣಗಿದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಗೋಳಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಣಗಿಸುವ ಟ್ಯೂಬ್ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಫೀನಾಲ್ಫ್ಥಲೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ತೊಟ್ಟಿಕ್ಕುವುದು HCl ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಯಾನು Cl- ನೊಂದಿಗೆ ಹಸಿರು ದ್ರಾವಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಮೇಣ ಬಣ್ಣರಹಿತವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗೋಲಾಕಾರದ ಒಣಗಿಸುವ ಟ್ಯೂಬ್‌ನ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ CO2 ಅನಿಲ ಸಂಕೀರ್ಣವಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ತಿಳಿ-ಹಸಿರು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಕ್ರಮೇಣ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ HCl ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಬಿಳಿಯ ಅವಕ್ಷೇಪವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಿಂದ ಆಮ್ಲೀಕರಣಗೊಂಡ ಬೆಳ್ಳಿ ನೈಟ್ರೇಟ್ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಮೇಲಿನ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ pH ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಬಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾಗದವು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಇದು ದ್ರಾವಣವು ಆಮ್ಲೀಯವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ HCl ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. HCl ಬಲವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಯ ಅಣುವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪು ಸಹ ಬಲವಾದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಎರಡು ಅಂತರ್-ಅಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಲವಾದ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಅಂತರ ಅಣುಶಕ್ತಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಜೆಲ್ ಮತ್ತು HCl ಅಣುಗಳು, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ HCl ಯ ಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡ್ರೈಯಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಅನ್ನು HCl ಎಸ್ಕೇಪ್ ಅನ್ನು ಒಣಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಅಂದರೆ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ CO2 ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ CO2 ಅನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಂಜೂರ 5 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಡೆಸಿಕ್ಯಾಂಟ್ - ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಅನ್ವಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆ

ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗೋಳಾಕಾರದ ಒಣಗಿಸುವ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಚೆಂಡನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಭಾಗವನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ತೊಟ್ಟಿಕ್ಕುವ ಫಿನಾಲ್ಫ್ಥಲೀನ್ ಆಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಬಣ್ಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ನಂತರ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಮಸುಕಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕೋನ್ ಚೆಂಡಿನ ಉಳಿದ ಭಾಗವನ್ನು ಒಣ ಪರೀಕ್ಷಾ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲವನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ಫೀನಾಲ್ಫ್ಥಲೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತೊಟ್ಟಿಕ್ಕುವ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ, ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ದ್ರಾವಣವು ತಿಳಿ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದಿಂದ ಬಣ್ಣರಹಿತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಇನ್ನೂ CO2 ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, CO2 ನಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಬಲವು HCl, NH3 ಮತ್ತು SO2 ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿನ ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಮಾತ್ರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ CO2 ಅನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವಾಗಿರಬಹುದು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮತ್ತು CO2 ಇಂಟರ್‌ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ Si — OH… O =C. CO2 ನ ಕೇಂದ್ರ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು sp ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು sp3 ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ರೇಖೀಯ CO2 ಅಣುವು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸಹಕರಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಬಲವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ

3.ನೀರಿನಲ್ಲಿರುವ ನಾಲ್ಕು ಅನಿಲಗಳ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಿತಿಯ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅಮೋನಿಯಾ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗೆ ಪ್ರಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು, ಆದರೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಾಗಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಬಲ (ಕೋಷ್ಟಕ 1 ನೋಡಿ). ಇದು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಅನಿಲಗಳ ಕರಗುವಿಕೆಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿ-OH ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ನಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಈ ನಾಲ್ಕು ಅನಿಲಗಳ ಕರಗುವಿಕೆಯು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯಾ ಅನಿಲ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಮೂರು ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ, ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ನಂತರ, ಮೂರು ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣವು ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನಂತರ, ಅದನ್ನು ದ್ರಾವಕ ನೀರಿನಿಂದ ಹೊರಹಾಕಬಹುದು. ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನಿಲವು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ನಂತರ, ನೀರಿನಿಂದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಮಾಡುವುದು ಕಷ್ಟ, ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಅನಿಲಗಳ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬೇಕು.

4 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು ಅನಿಲಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಿದ್ಧಾಂತದ (DFT) ಚೌಕಟ್ಟಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮೈಸೇಶನ್ ORCA ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ [4] ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. DFT D/B3LYP/Def2 TZVP ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವಿಧ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಘನವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಟೆಟ್ರಾಮೆರಿಕ್ ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. H2 O, NH3 ಮತ್ತು HCl ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪಿನೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 6a ~ c ನೋಡಿ). ಅವು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಲವಾದ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಟೇಬಲ್ 2 ನೋಡಿ) ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. NH3 ಮತ್ತು HCl ಗಳ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು H2 O ಯಂತೆಯೇ ಇರುವುದರಿಂದ, ನೀರನ್ನು ತೊಳೆಯುವುದು ಈ ಎರಡು ಅನಿಲ ಅಣುಗಳ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. SO2 ಅಣುವಿಗೆ, ಅದರ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕೇವಲ -17.47 kJ/mol ಆಗಿದೆ, ಇದು ಮೇಲಿನ ಮೂರು ಅಣುಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಯೋಗವು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನಲ್ಲಿ SO2 ಅನಿಲವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿತು ಮತ್ತು ತೊಳೆಯುವುದು ಸಹ ಅದನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಕೇವಲ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ SO2 ಅನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, SO2 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ H2 O ಜೊತೆಗೆ H2 SO3 ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಿದ್ದೇವೆ. H2 SO3 ಅಣುವು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೂರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಚಿತ್ರ 6e ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು -76.63 kJ/mol ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು SO2 ಏಕೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ನೀರಿನಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟ. ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ CO2 ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ದುರ್ಬಲ ಬಂಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಿಂದ ಭಾಗಶಃ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. H2 CO3 ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸಹ -65.65 kJ/mol ಅನ್ನು ತಲುಪಿದ್ದರೂ, CO2 ನಿಂದ H2 CO3 ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ದರವು ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ CO2 ನ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ದರವೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಮೇಲಿನ ದತ್ತಾಂಶದಿಂದ ಅನಿಲ ಅಣುವಿನ ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದೇ ಎಂದು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಏಕೈಕ ಮಾನದಂಡವಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧವು ಅದರ ಸ್ಥಿರ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಗೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.

ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಸಂಯೋಜನೆಯು SiO2 ·nH2 O ಆಗಿದೆ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಬೃಹತ್ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಶ್ರೀಮಂತ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಡ್ರೈಯರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಜೀವನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. . ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಯೋಗ ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಎರಡು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ NH3, HCl, SO2, CO2 ಮತ್ತು ಇತರ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಈ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಒಣಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಸಂಯೋಜನೆಯು SiO2 ·nH2 O ಆಗಿದೆ, ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್‌ನ ಬೃಹತ್ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಶ್ರೀಮಂತ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಡ್ರೈಯರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಜೀವನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. . ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಯೋಗ ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಎರಡು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ NH3, HCl, SO2, CO2 ಮತ್ತು ಇತರ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಈ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಒಣಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

3
ಅಂಜೂರ 6 ವಿಭಿನ್ನ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾ ಜೆಲ್ ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು DFT ವಿಧಾನದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ