ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੈਸੀਕੈਂਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ 'ਤੇ ਖੋਜ

ਉਤਪਾਦਨ ਅਤੇ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ N2, ਹਵਾ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਕੁਦਰਤੀ ਗੈਸ [1] ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੂੰ ਸੁਕਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਐਸਿਡ ਅਤੇ ਅਲਕਲੀ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਡੀਸੀਕੈਂਟ ਨੂੰ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਐਸਿਡ ਡੇਸੀਕੈਂਟ, ਅਲਕਲੀਨ ਡੀਸੀਕੈਂਟ ਅਤੇ ਨਿਊਟਰਲ ਡੈਸੀਕੈਂਟ [2]। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਇੱਕ ਨਿਰਪੱਖ ਡ੍ਰਾਇਅਰ ਜਾਪਦਾ ਹੈ ਜੋ NH3, HCl, SO2, ਆਦਿ ਨੂੰ ਸੁੱਕਦਾ ਜਾਪਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਤੋਂ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਆਰਥੋਸਿਲਿਕ ਐਸਿਡ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਡੀਹਾਈਡਰੇਸ਼ਨ ਨਾਲ ਬਣੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਸਰੀਰ SiO2 ਹੈ, ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਸਮੂਹਾਂ ਨਾਲ ਭਰਪੂਰ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 1 ਦੇਖੋ)। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਜਜ਼ਬ ਕਰਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਸਿਲਿਕਨ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ ਸਮੂਹ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਸੋਖ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੁਕਾਉਣ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਰੰਗ ਬਦਲਣ ਵਾਲੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਕੋਬਾਲਟ ਆਇਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਰੰਗ ਬਦਲਣ ਵਾਲੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਕੋਬਾਲਟ ਆਇਨ ਹਾਈਡਰੇਟਿਡ ਕੋਬਾਲਟ ਆਇਨ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਜੋ ਨੀਲਾ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਗੁਲਾਬੀ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗੁਲਾਬੀ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਕੁਝ ਸਮੇਂ ਲਈ 200 ℃ 'ਤੇ ਗਰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਟੁੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਬਾਰਾ ਨੀਲਾ ਹੋ ਜਾਵੇਗਾ, ਤਾਂ ਜੋ ਸਿਲਿਕ ਐਸਿਡ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ ਬਣਤਰ ਚਿੱਤਰ ਬਣ ਸਕੇ। ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਅਨੁਸਾਰ ਦੁਬਾਰਾ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਉਂਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ ਸਮੂਹਾਂ ਵਿੱਚ ਭਰਪੂਰ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ NH3 ਅਤੇ HCl, ਆਦਿ ਦੇ ਨਾਲ ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਵੀ ਬਣਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦਾ ਕੋਈ ਤਰੀਕਾ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। NH3 ਅਤੇ HCl ਦਾ ਇੱਕ desiccant, ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸੰਬੰਧਿਤ ਰਿਪੋਰਟ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਨਤੀਜੇ ਕੀ ਸਨ? ਇਸ ਵਿਸ਼ੇ ਨੇ ਨਿਮਨਲਿਖਤ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਹੈ।

ਅੰਜੀਰ. 1 ਆਰਥੋ-ਸਿਲਿਕ ਐਸਿਡ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ ਢਾਂਚਾ ਚਿੱਤਰ

2 ਪ੍ਰਯੋਗ ਭਾਗ
2.1 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੀਸੀਕੈਂਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਦੀ ਪੜਚੋਲ — ਅਮੋਨੀਆ ਪਹਿਲਾਂ, ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਡਿਸਟਿਲਡ ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰਿਤ ਅਮੋਨੀਆ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਡਿਸਟਿਲਡ ਵਾਟਰ ਵਿੱਚ ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਗੁਲਾਬੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ; ਸੰਘਣੇ ਅਮੋਨੀਆ ਵਿੱਚ, ਰੰਗ ਬਦਲਣ ਵਾਲਾ ਸਿਲੀਕੋਨ ਪਹਿਲਾਂ ਲਾਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਹੌਲੀ ਹੌਲੀ ਹਲਕਾ ਨੀਲਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਅਮੋਨੀਆ ਵਿੱਚ NH3 ਜਾਂ NH3 ·H2 O ਨੂੰ ਜਜ਼ਬ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਠੋਸ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਅਮੋਨੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ ਨੂੰ ਇੱਕ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਗੈਸ ਨੂੰ ਖਾਰੀ ਚੂਨੇ ਅਤੇ ਫਿਰ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਦੁਆਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ ਰੰਗ ਹਲਕਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੈਸੀਕੈਂਟ ਦੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸਕੋਪ ਦੇ ਰੰਗ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ - ਅਮੋਨੀਆ 73, 2023 ਦਾ 8ਵਾਂ ਪੜਾਅ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਭਿੱਜਿਆ ਰੰਗ ਵਰਗਾ ਹੈ। ਸੰਘਣੇ ਅਮੋਨੀਆ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ), ਅਤੇ pH ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤਬਦੀਲੀ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ NH3 pH ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਪਹੁੰਚਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੋਖ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਮੇਂ ਦੀ ਇੱਕ ਮਿਆਦ ਦੇ ਬਾਅਦ, ਹੀਟਿੰਗ ਬੰਦ ਕਰੋ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਬਾਲ ਦਾ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਜਿਹਾ ਹਿੱਸਾ ਕੱਢੋ, ਇਸਨੂੰ ਡਿਸਟਿਲ ਕੀਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਪਾਓ, ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਫੀਨੋਲਫਥੈਲੀਨ ਪਾਓ, ਘੋਲ ਲਾਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸੋਸ਼ਣ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੈ। NH3, ਡਿਸਟਿਲ ਕੀਤੇ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, NH3 ਡਿਸਟਿਲ ਕੀਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਘੋਲ ਖਾਰੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਉਂਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ NH3 ਲਈ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸੋਸ਼ਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਸਿਲੀਕੋਨ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲਾ ਏਜੰਟ NH3 ਨੂੰ ਸੁੱਕ ਨਹੀਂ ਸਕਦਾ।

ਅੰਜੀਰ. 2 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੀਸੀਕੈਂਟ - ਅਮੋਨੀਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਦੀ ਪੜਚੋਲ

2.2 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੀਸੀਕੈਂਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਦੀ ਪੜਚੋਲ — ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਲੋਰਾਈਡ ਠੋਸ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਗਿੱਲੇ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਅਲਕੋਹਲ ਲੈਂਪ ਦੀ ਲਾਟ ਨਾਲ ਪਹਿਲਾਂ NaCl ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਸਾੜਦਾ ਹੈ। ਨਮੂਨੇ ਦੇ ਠੰਢੇ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਤੁਰੰਤ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਬੁਲਬਲੇ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ NaCl ਠੋਸਾਂ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਿਤ ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਗੈਸ ਨੂੰ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਾਲੀ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਪਾਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਗਿੱਲਾ pH ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਦੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਗਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਹਲਕਾ ਹਰਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਿੱਲੇ pH ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸਪੱਸ਼ਟ ਬਦਲਾਅ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ (ਚਿੱਤਰ 3 ਦੇਖੋ)। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪੈਦਾ ਹੋਈ HCl ਗੈਸ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੋਖ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਨਿਕਲਦੀ।

ਚਿੱਤਰ 3 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੀਸੀਕੈਂਟ - ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ 'ਤੇ ਖੋਜ

ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੇ ਐਚਸੀਐਲ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲਿਆ ਅਤੇ ਹਲਕੇ ਹਰੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ। ਨਵੀਂ ਨੀਲੀ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਪਾਓ, ਸੰਘਣਾ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ ਪਾਓ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵੀ ਹਲਕਾ ਹਰਾ ਰੰਗ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਦੋਵੇਂ ਰੰਗ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ। ਇਹ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਗੈਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

2.3 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੈਸੀਕੈਂਟ ਦੇ ਕਾਰਜ ਖੇਤਰ ਦੀ ਪੜਚੋਲ — ਸਲਫਰ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਸੋਡੀਅਮ ਥਿਓਸਲਫੇਟ ਠੋਸ (ਚਿੱਤਰ 4 ਦੇਖੋ), NA2s2 O3 +H2 SO4 ==Na2 SO4 +SO2 ↑+S↓+H2 O; ਉਤਪੰਨ ਗੈਸ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਹਲਕਾ ਨੀਲਾ-ਹਰਾ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਿੱਲੇ ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਦੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਨੀਲਾ ਲਿਟਮਸ ਪੇਪਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪੈਦਾ ਹੋਈ SO2 ਗੈਸ ਹੈ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਬਾਲ ਦੁਆਰਾ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲੀਨ ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਬਚ ਨਹੀਂ ਸਕਦਾ.

ਅੰਜੀਰ. 4 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੈਸੀਕੈਂਟ - ਸਲਫਰ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਦੀ ਪੜਚੋਲ

ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਗੇਂਦ ਦਾ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਉਤਾਰ ਕੇ ਡਿਸਟਿਲ ਵਾਟਰ ਵਿੱਚ ਪਾ ਦਿਓ। ਪੂਰੇ ਸੰਤੁਲਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਨੀਲੇ ਲਿਟਮਸ ਪੇਪਰ 'ਤੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜਿਹੀ ਬੂੰਦ ਲਓ। ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਡਿਸਟਿਲਡ ਵਾਟਰ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਤੋਂ SO2 ਨੂੰ ਮਿਟਾਉਣ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਬਾਲ ਦਾ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਜਿਹਾ ਹਿੱਸਾ ਲਓ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਗਰਮ ਕਰੋ। ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਦੇ ਮੂੰਹ 'ਤੇ ਗਿੱਲੇ ਨੀਲੇ ਲਿਟਮਸ ਪੇਪਰ ਨੂੰ ਪਾਓ। ਨੀਲਾ ਲਿਟਮਸ ਪੇਪਰ ਲਾਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗਰਮ ਕਰਨ ਨਾਲ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਬਾਲ ਤੋਂ SO2 ਗੈਸ ਡੀਸੋਰਬ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਟਮਸ ਪੇਪਰ ਲਾਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ SO2 ਜਾਂ H2 SO3 'ਤੇ ਵੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਸੋਸ਼ਣ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ SO2 ਗੈਸ ਨੂੰ ਸੁਕਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦਾ।
2.4 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੀਸੀਕੈਂਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਦੀ ਖੋਜ - ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਟਪਕਣ ਵਾਲਾ ਫੀਨੋਲਫਥੈਲੀਨ ਹਲਕਾ ਲਾਲ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਠੋਸ ਨੂੰ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਣ ਨੂੰ ਸੁੱਕਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੁੱਕੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਗੋਲੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਫੀਨੋਲਫਥੈਲੀਨ ਨਾਲ ਟਪਕਦਾ ਹੈ ਜੋ HCl ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦਾ ਹੈ। ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਕੋਬਾਲਟ ਆਇਨ Cl- ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਹਰਾ ਘੋਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਬੇਰੰਗ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਦੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਇੱਕ CO2 ਗੈਸ ਕੰਪਲੈਕਸ ਹੈ। ਹਲਕੇ-ਹਰੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਡਿਸਟਿਲਡ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੰਗੀਨ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਪੀਲੇ ਰੰਗ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਿਆ ਗਿਆ HCl ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਵਿਗੜ ਗਿਆ ਹੈ। ਉੱਪਰਲੇ ਜਲਮਈ ਘੋਲ ਦੀ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਸਿਲਵਰ ਨਾਈਟ੍ਰੇਟ ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਜਿਸ ਨੂੰ ਨਾਈਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਦੁਆਰਾ ਤੇਜ਼ਾਬ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਤਾਂ ਜੋ ਇੱਕ ਸਫੈਦ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਹੋ ਸਕੇ। ਥੋੜ੍ਹੇ ਜਿਹੇ ਜਲਮਈ ਘੋਲ ਨੂੰ pH ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ 'ਤੇ ਸੁੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਟੈਸਟ ਪੇਪਰ ਲਾਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਘੋਲ ਤੇਜ਼ਾਬੀ ਹੈ। ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਐਚਸੀਐਲ ਗੈਸ ਦਾ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸੋਸ਼ਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। HCl ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਧਰੁਵੀ ਅਣੂ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ ਸਮੂਹ ਦੀ ਵੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਧਰੁਵੀਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੋਵੇਂ ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜਾਂ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਡਾਈਪੋਲ ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸਿਲਿਕਾ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਬਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੈੱਲ ਅਤੇ ਐਚਸੀਐਲ ਦੇ ਅਣੂ ਹਨ, ਇਸਲਈ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਐਚਸੀਐਲ ਦੀ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸੋਸ਼ਣ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਸਿਲੀਕੋਨ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੇ ਏਜੰਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਐਚਸੀਐਲ ਐਸਕੇਪ ਨੂੰ ਸੁਕਾਉਣ ਲਈ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ, ਯਾਨੀ ਕਿ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ CO2 ਨੂੰ ਸੋਖਦਾ ਨਹੀਂ ਹੈ ਜਾਂ ਸਿਰਫ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ CO2 ਨੂੰ ਸੋਖਦਾ ਹੈ।

ਅੰਜੀਰ. 5 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਡੀਸੀਕੈਂਟ - ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਦੀ ਪੜਚੋਲ

ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਗੈਸ ਨੂੰ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੇ ਸੋਖਣ ਨੂੰ ਸਾਬਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਜਾਰੀ ਹਨ। ਗੋਲਾਕਾਰ ਸੁਕਾਉਣ ਵਾਲੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਬਾਲ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਹਿੱਸੇ ਨੂੰ ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਟਪਕਣ ਵਾਲੇ ਫੀਨੋਲਫਥੈਲੀਨ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਨੂੰ ਰੰਗੀਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ. ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਘੁਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਫੇਡ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਿਲੀਕੋਨ ਬਾਲ ਦੇ ਬਚੇ ਹੋਏ ਹਿੱਸੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸੁੱਕੀ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਗੈਸ ਨੂੰ ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੇ ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਫੀਨੋਫਥੈਲੀਨ ਨਾਲ ਟਪਕਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਲਦੀ ਹੀ, ਸੋਡੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਹਲਕੇ ਲਾਲ ਤੋਂ ਬੇਰੰਗ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਹ ਵੀ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਅਜੇ ਵੀ CO2 ਗੈਸ ਲਈ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, CO2 'ਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਸ਼ਕਤੀ HCl, NH3 ਅਤੇ SO2 ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ, ਅਤੇ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਸਿਰਫ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੋਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੇ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ CO2 ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ। ਜੋ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਅਤੇ CO2 ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ Si — OH… O =C। ਕਿਉਂਕਿ CO2 ਦਾ ਕੇਂਦਰੀ ਕਾਰਬਨ ਐਟਮ sp ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਨ ਐਟਮ sp3 ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਹੈ, ਲੀਨੀਅਰ CO2 ਅਣੂ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ ਨਾਲ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਹਿਯੋਗ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ 'ਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਸ਼ਕਤੀ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਹੈ। ਛੋਟਾ

3. ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਚਾਰ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿਚਕਾਰ ਤੁਲਨਾ ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿੱਚ ਅਮੋਨੀਆ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਲੋਰਾਈਡ ਅਤੇ ਸਲਫਰ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਲਈ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸੋਸ਼ਣ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ, ਪਰ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਲਈ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਸ਼ਕਤੀ (ਸਾਰਣੀ 1 ਦੇਖੋ)। ਇਹ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਚਾਰ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸੀ-ਓਐਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ ਵੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਨਾਲ ਭਰਪੂਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਇਹਨਾਂ ਚਾਰ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਇਸ ਦੇ ਸੋਖਣ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਅਮੋਨੀਆ ਗੈਸਾਂ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਲੋਰਾਈਡ ਅਤੇ ਸਲਫਰ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੀਆਂ ਤਿੰਨ ਗੈਸਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਸਲਫਰ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਹਨਾਂ ਤਿੰਨਾਂ ਗੈਸਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਡੀਸੋਰਪਸ਼ਨ ਕਰਨਾ ਸਭ ਤੋਂ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਅਮੋਨੀਆ ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਲੋਰਾਈਡ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਸਨੂੰ ਘੋਲਨ ਵਾਲੇ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਖੋਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਸਲਫਰ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਗੈਸ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਡੀਸੋਰਪਸ਼ਨ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ ਤੋਂ ਡੀਸੋਰਪਸ਼ਨ ਲਈ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਚਾਰ ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।

4 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਅਤੇ ਚਾਰ ਗੈਸਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਸਿਧਾਂਤਕ ਗਣਨਾ ਨੂੰ ਘਣਤਾ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਥਿਊਰੀ (DFT) ਦੇ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੁਆਂਟਮਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ORCA ਸੌਫਟਵੇਅਰ [4] ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। DFT D/B3LYP/Def2 TZVP ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੈਸਾਂ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਕਿਰਿਆ ਢੰਗਾਂ ਅਤੇ ਊਰਜਾਵਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਗਣਨਾ ਨੂੰ ਸਰਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਠੋਸਾਂ ਨੂੰ ਟੈਟਰਾਮੇਰਿਕ ਆਰਥੋਸਿਲਿਕ ਐਸਿਡ ਅਣੂਆਂ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗਣਨਾ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ H2 O, NH3 ਅਤੇ HCl ਸਾਰੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਸਮੂਹ ਦੇ ਨਾਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 6a ~ c ਵੇਖੋ)। ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਾਈਡਿੰਗ ਊਰਜਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਟੇਬਲ 2 ਦੇਖੋ) ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਸੋਖ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ NH3 ਅਤੇ HCl ਦੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਊਰਜਾ H2 O ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਪਾਣੀ ਧੋਣ ਨਾਲ ਇਹਨਾਂ ਦੋ ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਵਿਗਾੜ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। SO2 ਅਣੂ ਲਈ, ਇਸਦੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਊਰਜਾ ਸਿਰਫ -17.47 kJ/mol ਹੈ, ਜੋ ਉਪਰੋਕਤ ਤਿੰਨ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਛੋਟੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪ੍ਰਯੋਗ ਨੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਹੈ ਕਿ SO2 ਗੈਸ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ 'ਤੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਸੋਖ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਧੋਣ ਨਾਲ ਵੀ ਇਸ ਨੂੰ ਸੋਜ਼ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ, ਅਤੇ ਸਿਰਫ ਗਰਮ ਕਰਨ ਨਾਲ SO2 ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਬਚ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਇਆ ਹੈ ਕਿ SO2 H2 SO3 ਭਿੰਨਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ 'ਤੇ H2 O ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 6e ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ H2 SO3 ਅਣੂ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਤਿੰਨ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਾਈਡਿੰਗ ਊਰਜਾ -76.63 kJ/mol ਜਿੰਨੀ ਉੱਚੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਦੱਸਦੀ ਹੈ ਕਿ SO2 'ਤੇ ਕਿਉਂ ਸੋਜ਼ਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਬਾਹਰ ਕੱਢਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗੈਰ-ਧਰੁਵੀ CO2 ਵਿੱਚ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨਾਲ ਸਭ ਤੋਂ ਕਮਜ਼ੋਰ ਬਾਈਡਿੰਗ ਸਮਰੱਥਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਸਿਰਫ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੋਜ਼ਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ H2 CO3 ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਊਰਜਾ ਵੀ -65.65 kJ/mol 'ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਗਈ ਸੀ, CO2 ਦੀ H2 CO3 ਦੀ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦਰ ਉੱਚੀ ਨਹੀਂ ਸੀ, ਇਸਲਈ CO2 ਦੀ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਦਰ ਨੂੰ ਵੀ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਉਪਰੋਕਤ ਅੰਕੜਿਆਂ ਤੋਂ ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗੈਸ ਅਣੂ ਦੀ ਧਰੁਵੀਤਾ ਇਹ ਨਿਰਣਾ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕੋ ਇੱਕ ਮਾਪਦੰਡ ਨਹੀਂ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਇਸਨੂੰ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਸਤਹ ਦੇ ਨਾਲ ਬਣਿਆ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਇਸਦੇ ਸਥਿਰ ਸੋਸ਼ਣ ਦਾ ਮੁੱਖ ਕਾਰਨ ਹੈ।

ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਰਚਨਾ SiO2 ·nH2 O ਹੈ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਅਮੀਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਸਮੂਹ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਡ੍ਰਾਇਅਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਅਤੇ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। . ਇਸ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਯੋਗ ਅਤੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਗਣਨਾ ਦੇ ਦੋ ਪਹਿਲੂਆਂ ਤੋਂ ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ NH3, HCl, SO2, CO2 ਅਤੇ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡਾਂ ਰਾਹੀਂ ਸੋਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਇਹਨਾਂ ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਸੁਕਾਉਣ ਲਈ ਨਹੀਂ ਵਰਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ। ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦੀ ਰਚਨਾ SiO2 ·nH2 O ਹੈ, ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਅਮੀਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਸਮੂਹ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਨੂੰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਡ੍ਰਾਇਅਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਅਤੇ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। . ਇਸ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਯੋਗ ਅਤੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਗਣਨਾ ਦੇ ਦੋ ਪਹਿਲੂਆਂ ਤੋਂ ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ NH3, HCl, SO2, CO2 ਅਤੇ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਇੰਟਰਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡਾਂ ਰਾਹੀਂ ਸੋਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਇਹਨਾਂ ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਸੁਕਾਉਣ ਲਈ ਨਹੀਂ ਵਰਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ।

3
ਅੰਜੀਰ. 6 ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅਣੂਆਂ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਜੈੱਲ ਸਤਹ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਕਿਰਿਆ ਮੋਡ DFT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਗਿਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ