Коллоидный кремнезем - Colloidal silica

Коллоидные кремнеземы приостановление штрафа аморфный, непористые и обычно сферические кремнезем частицы в жидкой фазе.

Схематическое изображение поверхности силикагеля.

Поверхность коллоидного кремнезема, контактирующего с водой, покрыта силоксан связи (≡Si – O – Si≡) и силанол группы (≡Si – OH). Это делает коллоидный кремнезем очень гидрофильный и способен образовывать многочисленные водородные связи.

Производство

Коллоидные кремнеземы чаще всего получают в многоступенчатом процессе, в котором щелочно-силикатный раствор частично нейтрализуется, что приводит к образованию кремнезема. ядра. Субъединицы коллоидных частиц диоксида кремния обычно находятся в диапазоне от 1 до 5 нм. Соединяются ли эти субъединицы вместе или нет, зависит от условий полимеризации. Первоначальное подкисление жидкого стекла (силикат натрия ) раствор дает Si (OH)4.

Если pH снижается ниже 7 или добавляется соль, то единицы имеют тенденцию сливаться в цепочки. Эти продукты часто называют силикагели. Если pH поддерживается слегка щелочным от нейтрального, то субъединицы остаются разделенными и постепенно растут. Эти продукты часто называют осажденный кремнезем или золи кремнезема. Ионы водорода от поверхности коллоидного кремнезема имеют тенденцию к диссоциации в водном растворе, давая высокий отрицательный заряд. Замена некоторых Si атомы Al как известно, увеличивает отрицательный коллоидный заряд, особенно когда он оценивается при pH ниже нейтральной точки. Из-за очень маленького размера площадь поверхности коллоидного кремнезема очень велика.

В коллоидная суспензия стабилизируется регулированием pH, а затем концентрируется, обычно выпариванием. Максимально достижимая концентрация зависит от размера частиц. Например, частицы размером 50 нм могут быть сконцентрированы до более чем 50 мас.% Твердых веществ, в то время как частицы размером 10 нм могут быть сконцентрированы только до приблизительно 30 мас.% Твердых веществ, прежде чем суспензия станет слишком нестабильной.

Приложения

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Чапа, Кристиан; Пиньон, Ана Лаура; Гарсия, Перла Эльвия (28 марта 2018 г.). «Синтез наночастиц диоксида кремния контролируемого размера из метасиликата натрия и влияние добавления PEG в распределении размеров». Материалы. 11 (4): 510. Bibcode:Напарник ... 11..5 10.. Дои:10.3390 / ma11040510. ЧВК  5951356. PMID  29597254.