Electrometric determinations of acidity in ethanol-water silica gels

Department of Ceramic Science & Engineering, Rutgers, the State University of New Jersey, PO Box 909, Piscataway, NJ 08855-0909, USA.

Abstract

We present an argument that common, commercially available laboratory benchtop pH meters can be used to determine the acidity of tetraethlyorthosilicate(TEOS)-water-ethanol systems used to prepare silica xerogels. Using an acidity scale for such systems which appears in the electrochemical literature, we demonstrate the correlation between acidity and three properties of TEOS-water-ethanol silica gel systems: gelation time, syneresis induction time, and xerogel pore structure as determined by nitrogen sorption. We show that the correlation between acidity and properties in these systems closely resembles the same correlations documented in aqueous silica gel systems.

Résumé

Nous montrons que les pH-mètres commerciaux courants peuvent être utilisés pour mesurer l'acidité des mélanges tétraéthylorthosilicate (TEOS)-eau-éthanol intervenant dans la synthèse des xerogels de silice. Nous étendons à ces systèmes, une échelle d'acidité publiée dans la littérature électrochimique et nous établissons les corrélations existant entre l'acidité et trois propriétés particulières des gels du système TEOS-eau-éthanol: le temps de gélification, le temps d'induction pour la synerèse et la structure poreuse déterminée par adsorption d'azote. Nous montrons que les corrélations entre l'acidité et les propriétés de ces systèmes sont analogues à celles qui existent pour les gels de silice en phase aqueuse.