DE1065827B

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Publication number: DE1065827B
Application number: DENDAT1065827D
Authority: DE
Publication date: 1959-09-24

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kieselsäureaerogelen aus sauren Kieselsäurehydroorganosolen mit außerordentlich geringem Elektrolytgehalt, wobei die Kieselsäurehydroorganosole einen p_H-Wert zwischen etwa 2 und 4 haben, der lediglich auf die Anwesenheit einer flüchtigen organischen Säure zurückzuführen ist, und die ferner dadurch gekennzeichnet sind, daß sie praktisch frei von Elektrolyten sind.

Bereits aus der USA.-Patentschrift 2 285 477 (White) sind saure Kieselsäurealkoholsole und Kieselsäureaerosole aus sauren Kieselsäurealkoholsolen mit einem p_H-Wert von etwa 1,8 bis 4,5 bekanntgeworden; aber diese Sole sind sehr unbeständig. Sie können in gleicher Weise wie die Alkohol- oder sonstigen Gele nach der USA.-Patentschrift 2 093 454 (Kistler) im Autoklav behandelt werden, um Aerogele zu erhalten.

Die Hydroorganosole nach White enthalten wechselnde Mengen von anorganischen Salzen je nach verwendeter Säure und verwendetem Silikat, der Konzentration an organischem Lösungsmittel und Kieselsäure in dem Sol, der Temperatur des Sols und anderen Faktoren. Die Mindestkonzentration an anorganischem Salz im SoI liegt bei etwa 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent, auf das¹ Sol bezogen. Dieser Salzgehalt ist für bestimmte Verwendungszwecke des Sols nachteilig. Darüber hinaus liegt bei der Umwandlung des Sols im Autoklav in ein Kieselsäureaerogel die niedrigste Menge an anorganischen Salzen bei etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent des Aerogels. Wegen dieses relativ hohen Elektrolytgehalts befriedigt das Aerogel nicht völlig bei seiner Verwendung als Füllstoff in Siliconkautschuken, die als elektrisches Isoliermaterial Verwendung finden. Diese Ausführungen treffen auch auf die sauren Hydroorganosole nach der USA.-Patentschrift 2 285 449 (Marshall) und die aus solchen Solen hergestellten Aerogele zu.

Auch die nach der USA.-Patentschrift 2 093 454 hergestellten Aerogele enthalten gewisse Mengen Salze, die sie für · bestimmte Zwecke ungeeignet machen, insbesondere bei der Verwendung für elektrische Isolation. Das kommt daher, weil es praktisch unmöglich und unwirtschaftlich ist, den Elektrolyten vollständig aus dem Kieselsäureaerogel mit Wasser von gewöhnlicher Härte auszuwaschen, da das Kieselsäurehydrogel Metalikationen aus dem Wasser absorbiert.

Die Erfindung betrifft die Herstellung verbesserter Produkte ■ gegenüber den Verfahren nach den genannten USA.-Patentschriften, da es, wie in der Patentanmeldung M 27958 IVa/12i vorgeschlagen wird, möglich ist, alles oder praktisch alles Salz aus einem sauren Kieselsäurebydroorganosol zu entfernen.

Verfahren zur Herstellung
von Kieselsäureaerogelen.

Anmelder:
Monsanto Chemical Company,
St. Louis, Mo. (V.St.A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, und Dipl .-Ing. Κ. Grentzenberg₁ München 27, Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 20. August 1954

Wilson H. Power, Winchester, Mass. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Es ist weiterhin möglich, daraus Kieselsäureaerogele herzustellen, die frei oder praktisch frei von Elektrolyten sind. Die entstandenen Aerogele sind für elektrische Isoliermassen sehr gut geeignet, eine Eigenschaft, die von den bisher bekannten Kieselsäureaerogelen, die vorstehend beschrieben worden sind, nicht geteilt wird.

Diese Ziele werden nach der Patentanmeldung M 27958 IVa/12i erreicht, indem ein solches Sol gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge mit einem starken Kationenaustauscher, der befähigt ist, Metallkationen aus einer sauren, wäßrig-organischen Lösung zu absorbieren, sowie mit einem mit einer flüchtigen organischen Säure beladenen schwachen Anionenaustauscher, der eine Vielzahl von salzbildenden Stickstoffatomen enthält, unter geregelten p_H-Bedingungen in Berührung gebracht und dann, falls ein Aerogel gewünscht wird, die flüssige Phase des Sols entfernt wird, ohne daß das erhaltene Gel Druckkräften ausgesetzt wird, die eine beträchtliche Schrumpfung des Gels bewirken würden.

Obwohl bekannt ist, daß Salze aus ihren wäßrigen Lösungen durch Kationen^ und Anionenaustauscher entfernt werden können, konnte nicht vorhergesehen werden, daß die Entfernung der Salze aus sauren Kieselsäurehydroorganosolen auf diese Weise in Gegenwart einer organischen Flüssigkeit, bei der Neigung derartiger Sole, unter verhältnismäßig geringer P ₁J-Erhohung schnell zu gelieren, sowie der Neigung

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Ier Kieselsäure, in diesen- Solen von Anionenausauscherharzen adsorbiert zu werden, erreicht werden vürde.

Aie Kieselsäurehydroorganosole nach den Verfahren Ier -USA,-Patentschriften 2 285 477 und 2 285 449 :nüxalten mindestens 0,1 Gewichtsprozent Salz, was ür die Herstellung von Aerogelen, die frei oder prakisch frei von Elektrolyten sein müssen, untragbar ist. Der maximale Salzgehalt dieser Sole liegt unter nornalen Umständen sogar bei etwa 5 Gewichtsprozent. 3ei Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erindung treten diese Nachteile nicht auf.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel-UBg eines Kieselsäureaerogels mit äußerst geringem Ilektrolytgehal.t, bei dem ein saures Kieselsäureiydroorganosol in ein geschlossenes System gebracht vird, das Sol erhitztwird, üm es in situ in ein Hydro- >rganogel überzuführen, und dieses Gel anschließend, ihrie'es einer beträchtlich verdichtenden flüssig-festen Grenzschicht auszusetzen, erhitzt wird, bis die geamte flüssige Phase des Gels in Dampf umgewandelt vorden ist, und dieser Dämpf von dem entstandenen Gel abgetrennt wird, welches Verfahren dadurch ge- :ennzeichnet ist, daß das- saure Kieselsäurehydro- »rganosol einen zwischen"" etwa 2 und 4 liegenden >_H-Wert hat, der lediglich.auf die Anwesenheit einer lüdhtigen organischen "Saure zurückzuführen ist, und laß das Sol praktisch frei vori Salz ist.

Bevorzugt werden: die Aüsgängs-Kieselsäurehydro- »rganosole durch Umsetzen einer wäßrigen Lösung ^ron Natriumsilicat mit wäßriger Schwefelsäure bei iner Temperatur zwischen: etwa 0 und 15° C und in olchen Mengenanteilen und Konzentrationen hergeteilt, daß ein saures Kieselsäurehydrosol mit einem Ij_j--Wert-Von etwa 2 bis 4 entsteht, das Natriumsulfat md etwa 12 bis 20 Gewichtsprozent SiO₂ als Kieseläure enthält. Die Hydrosole, die einen Kieselsäure- ;ehalt über 17 Gewichtsprozent haben, müssen im allgemeinen bei 0 bis 5° C gehalten werden, um rasche Jelbildung zu vermeiden.40

Das so erhaltene Kieselsäurehydrosol wird bei einer Ternperatur von etwa 0 bis 15° C gehalten, und eine nit- Wasser mischbare organische Flüssigkeit, wie Vthanol, wird damit unter Bildung eines Kieselsäurelydroorganosols vermischt, das etwa 25 bis 60 Gerichtsprozent' der organischen Flüssigkeit und etwa : bis 11 Gewichtsprozent SiO₂ als Kieselsäure entiält. Das Natriumsulfat, ist in dem obigen Sol prakisch unlöslich und wird somit in beträchtlicher Menge usgefällt. Bei der Entfernung des Na₂SO₄ durch Zentrifugieren, Filtrieren ^: od. dgl. wird ein Sol eralten, das etwa 0,1 bis 0,6 Gewichtsprozent Na₂SO₄ nthält, je nach der Konzentration der organischen flüssigkeit in dem Sol und der Temperatur des Sols. . Bei den zur Herstellung^r von Aerogelen gemäß der orliegenden Erfindung verwendeten Solen werden lit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten, vorugsweise solche, die aus-Kohlenstoff-, Wasserstoffnd Sauerstoffatomen bestehen, benutzt, die einen iedepunkt unter dem des. Wassers bei Atmosphärenruck haben. Als Beispiele für derartige Flüssigkeiten lögen Methanol, Äthanol, Isopropanol, tert.-Butyllkohol, Aceton od. dgl. erwähnt werden. Die bevorugten organischen Flüssigkeiten oder Verdünnungslittel sind Äthanol und Aceton. Aus den Ausgangs-Kieselsäurehydroorganosolen ■ird dann das restliche oder gelöste Salz in der oben eschriebenen Form mittels der Ionenaustauscher rak.tisch vollständig entfernt. Das auf diese Weise "zielte Sol enthält weniger als 0,1 Gewichtsprozent an Salz und enthält außerdem eine flüchtige organische Säure, die bei der Herstellung des Aerogels bei Temperaturen nahe der kritischen Temperatur der flüssigen Phase des Sols ausgetrieben wird, wobei Aerogele entstehen, die weniger als 0,1 Gewichtsprozent an Elektrolyten enthalten.

Um aus dem Hydroorganosol, aus dem das Salz unter Verwendung des Anionen- und Kationenaustauschers entfernt worden ist, ein Kieselsäureaerogel herzustellen, wird das Sol in einen Autoklav eingebracht und die flüssige Phase daraus, wie in der obenerwähnten USA.-Patentschrift 2 285 449 beschrieben, entfernt. Die flüssige Phase des Sols kann auch zur Bildung eines Aerogels kontinuierlich aus dem Sol entfernt werden, indem das Sol in eine erhitzte Röhre gepumpt wird, deren anderes Ende mit einem heißen Ablaßventil versehen ist, wobei das Sol auf oder über die kritische Temperatur der flüssigen Phase des Sols erhitzt wird und das Kieselsäureaerogel und die gebildeten Dämpfe durch das Ablaßventil entfernt werden.

Im allgemeinen werden Kieselsäureaerogele aus sauren Kieselsäurehydroorganosolen, die frei oder praktisch frei von Salzen sind, hergestellt, indem zunächst solche Sole in einem druckfesten Gefäß erhitzt werden. Wenn die Sole in ein druckfestes Gefäß eingefüllt und dann erhitzt werden, wird das Sol zunächst in ein Gel in situ verwandelt, und die Entfernung der flüssigen Phase aus dem Gel wird in der gleichen Weise wie im Falle eines Hydroorganogels, ζ. Β. wie in dem Verfahren der erwähnten USA.-Patentschrift 2 093 454, bewerkstelligt. Auf diese Weise wird die flüssige Phase entfernt, ohne daß das in situ gebildete Hydroorganogel dem beträchtlichen Druck einer Flüssig-fest-Grenzschicht ausgesetzt wird.

Bei der Entfernung der flüssigen Phase aus dem in situ gebildeten Gel ist es notwendig, das Gel in eine abgeschlossene Zone oder in einem System zu erhitzen, in welchem der Druck nach Wunsch kontrolliert werden kann, z. B. in einem Autoklav, bis die Temperatur des Dampfes der flüssigen Phase des Gels in der Nähe oder oberhalb der kritischen Temperatur der Phase liegt. Die Temperatur des Gels wird so lange erhöht, bis sie mindestens so hoch ist, daß praktisch die gesamte flüssige Phase des Gels in Dampf verwandelt ist, wonach der Dampf langsam aus dem geschlossenen System abgelassen werden kann, damit die Gelstruktur nicht verletzt wird. Diese Temperatur kann etwa 30° C unter der kritischen Temperatur der flüssigen Phase des Gels oder nahe oder bei oder über der kritischen Temperatur der flüssigen Phase des Gels liegen, je nach der verwendeten organischen Flüssigkeit und deren Konzentration in der flüssigen Phase des Gels. Die Temperatur wird dann nach Wunsch beibehalten oder gesteigert, während langsam Dampf abgelassen wird, bis praktisch aller Dampf aus dem geschlossenen System entfernt ist. Obwohl die Temperatur bis zu 30° C unter der kritischen Temperatur der flüssigen Phase des Gels liegen kann, können durch Arbeiten bei einer solchen Temperatur befriedigende Ergebnisse erzielt werden. Andererseits wird das Gel etwas schrumpfen, und es wird vorgezogen, diese Schrumpfung durch Arbeiten bei mindestens der kritischen Temperatur der flüssigen Phase des Gels zu vermeiden. Höhere Temperaturen können ebenfalls angewendet werden, so z. B. Temperaturen bis zu etwa 500° C, aber es wird vorgezogen, die Temperatur von etwa 450° C nicht zu überschreiten.

Beim Einfüllen des Kieselsäurehydroorganosols in das geschlossene System vor dem Erhitzen ist- es vor-

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teilhaft, daß das Sol etwa 50 bis 75°/o des Volumens des Systems einnimmt. Wenn das eingenommene Volumen zu klein ist, besteht eine Neigung zu stärkerer Schrumpfung beim Erhitzen. Wenn das eingenommene Volumen andererseits zu groß ist, besteht Gefahr, daß das Gefäß oder der Autoklav durch den hydrostatischen Druck zerstört werden kann.

Im allgemeinen haben die erfindungsgemäß hergestellten Kieselsäureaerogele physikalische Eigenschaften, die denen der früher hergestellten Aerogele sehr ähnlich sind. Sie unterscheiden sich jedoch darin von den früheren Aerogelen, daß sie frei oder praktisch frei von Elektrolyten sind, wobei der Ausdruck »Elektrolyt« zur Bezeichnung sowohl der restlichen Säure als auch der Salze dient. So enthalten die Kieselsäureaerogele dieser Erfindung im allgemeinen weniger als 0,1 Gewichtsprozent Elektrolyte. Diese Aerogele können in normaler Weise verwendet werden, d. h. für thermische Isolation, zum Mattieren von Lacken und Firnissen, zum Dicken von Schmiermitteln u. dgl. Sie eignen sich jedoch insbesondere vorzüglich für Anwendungsgebiete, bei denen die geringe elektrische Leitfähigkeit solcher Aerogele von Bedeutung ist. So sind diese Aerogele besonders wertvoll als verstärkende Füllstoffe in Silikonkautschuken oder in anderen Kautschuken, die als elektrische Isolatormassen verwendet werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Teile und Prozentzahlen sind, wenn nicht anders vermerkt, in Gewichtseinheiten angegeben.

Beispiel 1

7,5 1 eines sauren Kieselsäure-Äthanol-Hydrosols mit einer Temperatur von 5° C und einem Gehalt an kolloider Kieselsäure von 9,7%, einem Natriumsulfatgehalt von 0,3%, einem Äthanolgehalt von 50%, einem Wassergehalt von 40% und einem Gehalt an so viel freier Schwefelsäure, daß der p_H-Wert bei etwa 2,6 lag, wurden zunächst durch ein Sandfilter filtriert und dann auf Grund der Schwerkraft abwärts durch eine 140-ccm-Säule, welche die Wasserstofform von wasserunlöslichen Kügelchen eines Mischpolymerisats aus Styrol und Divinylbenzol mit kernständigen Sulfonsäuregruppen enthielt, in einer Menge von annähernd IOccm je Minute geschickt. Das Kationenaustausch-Mischpolymerisat hatte eine. Kapazität von 4,25 Milligrammäquivalenten je Gramm. Der p_H-Wert des Äthanol-Hydrosols wurde durch diese Behandlung auf etwa 2,0 erniedrigt, und das abfließende Sol war praktisch frei von Natrium- und Eisenionen, was daraus ersichtlich war, daß es eine zu vernachlässigende Flammenfärbung für Natrium und eine sehr schwache Färbung einer sauren Rhodanidlösung ergab, wenn diese in einen Teil des abfließenden Sols getropft wurde.

3,75 1 des von dem Kationenaustauschmischpolymerisat oder -harz abgetropften Sols wurden in einen Glasbehälter gebracht und kräftig verrührt, während insgesamt 220 g des ameisensauren Salzes eines schwachen Anionenaustauschers, der aus einem wasserunlöslichen Styrol - Divinylbenzol - Mischpolymerisat mit einer Vielzahl von Polyalkylamingruppen besteht und der eine Kapazität von 6,0 Milligrammäquivalenten je Gramm hatte, zugefügt wurden. Sobald der p_H-Wert des Sols den Wert 3,7 erreicht hatte, wurde das Rühren unterbrochen und der Anionenaustauscher schnell von dem SoI durch Filtrieren durch ein Sieb mit 525 Maschen je Quadratzentimeter abgetrennt. Das entstandene Sol lieferte"keinen sieht-

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baren Niederschlag, wenn ein Teil davon mit Bariumchloridlösung geprüft wurde, und enthielt weniger ab 0,01 Gewichtsprozent Natriumsulfat. Die Menge dei von dem Anionenaustauscher absorbierten Kieselsäun war zu vernachlässigen.

Das so erhaltene Sol wurde in einen Autoklav bi; zu 75% seines Volumens eingefüllt. Der Autoklav wurde dann geschlossen und bis zu einem Druck voi 133 at auf dem Manometer erhitzt (der etwas übe: ίο dem kritischen Druck lag), während welcher Zeit da; Sol in ein Äthanol-Hydrogel in situ verwandel wurde. Das Erhitzen wurde fortgesetzt, und de: Äthanol-Wasser-Dampf wurde von Zeit zu Zeit abge lassen, um den Druck von 133 at aufrechtzuerhalten bis eine Temperatur von 300° C erreicht war. Dies* Temperatur lag oberhalb der kritischen Temperatur Der Dampf in dem Autoklav wurde langsam abge lassen und der Autoklav abgekühlt. Ein Kieselsäure aerogel von ausgezeichneter Qualität wurde erhalten Eine Aufschlämmung von 5 g dieses Aerogels ii 395 ml destilliertem Wasser hatte eine spezifisch' Leitfähigkeit von 1,14 ■ IO^-5 reziproken Ohm be 26° C, entsprechend einem Natriumsulfatgehalt voi weniger als 0,1 %.

Beispiel 2

9,75 1 eines sauren Kieselsäure-Äthanol-Hydrosol mit einer Temperatur von 10° C und einem Gehalt ai kolloider Kieselsäure von 9,7%, einem Natrium sulfatgehalt von 0,3% und einem Äthanolgehält voi 50%, einem Wassergehalt von 40*/o und so viel freie Schwefelsäure, daß der p_H-Wert bei etwa 3,0 lag wurden zunächst durch ein Sandfilter filtriert und dan: auf Grund der Schwere abwärts durch eine Säule vo: 17 mm Durchmesser und 610 mm Höhe von Kügel chen der Wasserstofform eines Kationenaustauscher harzes, das aus einem wasserunlöslichen Mischpoly merisat von Styrol und Divinylbenzol mit einer Viel zahl von kernständigen Sulfonsäuregruppen und eine Kapazität von 4,20 Milligrammäquivalenten je Gramr besteht, in einer Menge von 15 ecm je Minute ge schickt. Das von dem Kationenaustauscherharz at fließende Sol wurde bis zur Erreichung eines p_H-Werte von 2 aufgefangen. Ein Teil des abgeflossenen Sol wurde untersucht und ergab in der Flamme zu ver nachlässigende Mengen an Natrium; es wurde ferne durch Zusatz einer sauren Rhodanidlösung geprüf und ergab dabei eine sehr geringe. Färbung und dami eine zu vernachlässigende Menge Eisen.
Der Rest des abgeflossenen Sols wurde darauf hi ι abwärts durch eine Säule von 17 mm Durchmesser um 610 mm Höhe aus Kügelchen des ameisensäure^ Salzes von einem schwachen Anionenaustauscher, de aus einem wasserunlöslichen Mischpolymerisat vo: Styrol und Divinylbenzol mit einer Vielzahl von Poly alkylamihgruppen und einer Kapazität.von 6,0 Milli grammäquivalenten je Gramm besteht,, in einer Mengvon 15 ecm je Minute geschickt. Der' p_H-Wert des voi dem Anionenaustauscherharz abfließenden Sols wa etwa 3,8, und seine spezifische Leitfähigkeit betruj 3 · IO^-5 reziproke Ohm bei 25° C. Die Flammenfär bung zeigte zu vernachlässigende Mengen. Natrium ionen, und es wurde kein Niederschlag und keine.Trü bung beobachtet, wenn ein Teil der abfließende! Lösung mit einer verdünnten wäßrigen Barium chloridlösung versetzt wurde. Die oben angegeben' spezifische Leitfähigkeit entsprach einem Natrium sulfatgehalt von weniger als 0,01%.
. Das obige SoI wurde unter Verwendung des in letzten Abschnitt von' Beispiel 1 beschriebenen Ver

Claims

ahrens in ein Kieselsäureaerogel übergeführt. Es /urde ein Aerogel von ausgezeichneter Qualität eralten. Eine Aufschlämmung von 5 g dieses Aerogels α 395 ecm destillierten Wassers hatte eine spezifische leitfähigkeit von 1,25 · IO-5 reziproken Ohm bei 5 5° C, was einem Natriumsulfatgehalt von weniger Is 0,1 % entsprach. Beispiel 3 9,75 1 eines sauren Kieselsäure-Äthanol-Hydrosols nit einer Temperatur von 5° C und einem Siliciumlioxydgehalt von 9,4% als kolloidale Kieselsäure, inem Natriumsulfatgehalt von 0,6%, einem Äthanol- ;ehalt von 45%, einem Wassergehalt von 45% und ο viel freier Schwefelsäure, daß der pH-Wert bei etwa !,3 lag, wurden zuerst durch ein Sandfilter filtriert md dann auf Grund der Schwere abwärts durch eine iäule von 17 mm Durchmesser und 1220 mm Höhe .us einem gründlich vermischten Bett von Teilchen 'eschickt, die gleiche Kapazitäten der Wasserstofform ines Kationenaustauschers, der aus einem wasserlöslichen Mischpolymerisat von Styrol und Divinyl- >enzol mit einer Vielzahl von kernständigen Sulfonäuregruppen besteht, und des Essigsäuresalzes von inem schwachen Anionenaustauscher, der aus einem Mischpolymerisat von Styrol und Divinylbenzol mit iner Vielzahl von Polyalkylamingruppen besteht, nthielt. Die Fließgeschwindigkeit des Ausgangssols lurch die Säule wurde so geregelt, daß ein ablaufenies Sol mit einem pH-Wert zwischen 3,5 und 4,0 erlalten wurde. Dieses abfließende Sol enthielt weniger .Is 0,01 % Natriumsulfat und war bei 5° C etwa !4 Stunden lang Stabili während welcher Zeit es ohne tierkliche Änderung der Viskosität abgepumpt oder gelagert werden konnte. Das obige ablaufende Sol wurde in einen Autoklav iis zu 60% von dessen Volumen gefüllt. DerAutoklav vurde dann geschlossen und erhitzt, bis der Druck uf dem Manometer etwa 134 at erreicht hatte (und omit etwas unter dem kritischen Druck der flüssigen 'hase lag), während welcher Zeit das Sol in ein ithanol-Hydrogel verwandelt wurde. Das Erhitzen Ies Autoklavs wurde fortgesetzt, während langsam Ier Dampf aus dem Autoklav- abgelassen wurde, um Ien obengenannten Druck beizubehalten, bis die Tem-■eratur des Gels etwa 300° C betrug, womit sie etwas inter der kritischen Temperatur der flüssigen Phase ies Gels lag. Diese Temperatur wurde beibehalten, /ährend der Dampf langsam aus dem Autoklav abgeassen wurde, und der Autoklav danach abgekühlt. Es mrde ein Kieselsäureaerogel von guter Qualität eralten, das einen Natriumsulfatgehalt unter 0,1% atte. Beispiel 4 55 Ein saures Kieselsäure-Äthanol-Hydrosol wurde urch allmähliches Zufügen von 630 g einer wäßrigen •ösung, die 20% Natriumsilicat mit einem Na2O: i 02-VerhäItnis von 3,2 :1 enthielt, unter kräftigem .ühren zu 176g einer wäßrigen Lösung, die 34,6% I2SO4 enthielt, hergestellt. Sobald der pH-Wert der lischung 2,5 erreicht hatte, wurde die Zugabe der TatriumsiHcatlosung abgebrochen und nach und nach ) viel Äthanol zugefügt, daß dieses 50% des erhalten Sols ausmachte. Alle genannten Bestandteile ^fanden sich in Glasbehältern, die bis zum Augenick des Vermischens in einem Eisbad standen. Das ■haltene Sol hatte eine Temperatur von 6° C, und-die ύ der Zugabe des Äthanols ausgefallenen Natriumilfatkristalle wurden von dem Sol bei 6° C abfil- friert. Der Natriumsulfatgehalt dieses Kieselsäure-Äthanol-Hydrosols betrug 0,12%. Das obige Kieselsäure-Äthanol-Hydrosol wurde in. einer Menge von 4 ecm je Minute auf. Grund der Schwere abwärts durch eine Säule fließen gelassen, die 1 cm Durchmesser und 28 cm Höhe hatte und Teilchen des ameisensauren Salzes von einem schwachen Anionenaustauschharz enthielt, das aus einem wasserunlöslichen Mischpolymerisat von Styrol und Divinylbenzol mit einer Vielzahl von Polyalkylamingruppen und einer Kapazität von 6,0 Milligrammäquivalenten je Gramm besteht. Der pH-Wert des von dieser Säule ablaufenden Sols betrug etwa 4,6, und der spezifische Widerstand war 2500 Ohm. Eine Probe von 2 ecm des ablaufenden Sols ergab mit einem Tropfen einer 1 molaren wäßrigen Bariumchloridlösung keine Trübung, wodurch die wirksame Entfernung der Sulfationen angezeigt wurde. Das von der Anionenaustauschersäule abfließende Sol befand sich im Zustand rascher Gelierfähigkeit und wurde deswegen sofort abwärts durch eine Säule geschickt, die 1 cm Durchmesser und 28 cm Höhe hatte und aus Teilchen der Wasserstofform von einem starken Kationenaustauscherharz bestand, welches aus einem Mischpolymerisat von Styrol und Divinylbenzol mit einer Vielzahl von kernständigen Sulfonsäuregruppen und einer Kapazität von 4,25 Milligrammäquivalenten je Gramm besteht. Die Fließgeschwindigkeit des Sols durch das Kationenaustauscherbett betrug 4 ecm je Minute, und das von dem Bett ablaufende Sol hatte einen pH-Wert von etwa 3,0 und einen spezifischen Widerstand von 6600 Ohm, entsprechend einem Natriumsulfatgehalt unter 0,01 %. Dieses ablaufende Sol zeigte in der Flamme eine zu vernachlässigende Gelbfärbung, die die praktisch vollständige Entfernung des Natriumions anzeigt. Das von der Kationenaustauschersäule ablaufende Sol wurde in einen Autoklav gefüllt und nach dem im letzten Abschnitt von Beispiel 1 beschriebenen Verfahren in ein Kieselsäureaerogel umgewandelt. Es AEROGEL, wurde ein Kieselsäureaerogel von ausgezeichneter Qualität erhalten. Dieses Aerogel enthielt weniger als 0,1 % an Elektrolyten. Beispiel 5 Es wurden Versuche, wie in den Beispielen 1 und 4 beschrieben, durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Ausgangssole Aceton an Stelle von Alkohol enthielten, aber sonst mit den Ausgangssolen der vorhergehenden Beispiele übereinstimmten. Die- sauren Kieselsäure-Aceton-Hydrosole enthielten nach der Behandlung mit den Anionen- und Kationenaustauscherharzen weniger als 0,01% Na2SO4. Auch die aus den sauren Kieselsäure-Aceton-Hydrosolen hergestellten Kieselsäureaerogele waren in der Qualität mit den Aerogelen /, vergleichbar, die aus den sauren Äthanol-Hydrosolen hergestellt waren, und enthielten weniger als 0,1% Na2 S O4. Patentanspr ocHE:

1. Verfahren zur Herstellung eines Kieselsäureaerogels mit äußerst geringem Elektrolytgehalt, bei dem ein saures Kieselsäurehydroorganosol in ein geschlossenes System gebracht wird, das Sol erhitzt wird, um es in situ in ein Hydroorganogel überzuführen, und dieses Gel anschließend, ohne es einer beträchtlich verdichtenden flüssig-festen Grenzschicht auszusetzen, erhitzt wird, bis die gesamte flüssige Phase des Gels in Dampf umge-

-wandelt worden ist, und dieser Dampf von dem entstandenen Gel abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das saure Kieselsäurehydro-■organosol einen p_H-Wert zwischen etwa 2 und 4 hat, das lediglich auf die Anwesenheit einer fluchtigen organischen Säure zurückzuführen ist, und •daß das Sol praktisch frei von Salz ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydroorganosol etwa 4 bis 11 Gewichtsprozent Kieselsäure, etwa 25 bis •60 Gewichtsprozent einer mit Wasser mischbaren

organischen Flüssigkeit und Wasser enthält und daß es weniger als 0,01 Gewichtsprozent eines Salzes enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit einen Siedepunkt unter dem des Wassers bei Atmosphärendruck hat und aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit Äthanol oder Aceton ist.