Pagrindinis skirtumas tarp koloidinio silicio dioksido ir reaktyvaus silicio dioksido yra tas, kad koloidinis silicio dioksidas yra polimerinė silicio forma, o reaktyvusis silicio dioksidas yra nepolimerinė silicio forma.
Silicio dioksidas arba silicio dioksidas yra kristalinis junginys, paplitęs daugumoje uolienų, mineralų ir smėlio. Ši medžiaga susidaro, kai silicis ir deguonis reaguoja vienas su kitu ir kitu metalu ar mineralu. Paprastai vandentiekio silicio dioksidas būna dviejų formų: reaktyvusis silicio dioksidas ir koloidinis silicio dioksidas.
Kas yra koloidinis silicio dioksidas?
Koloidinis silicio dioksidas yra silicio dioksido dalelių suspensija skystoje fazėje. Silicio dioksido struktūrą šioje suspensijoje galima apibūdinti kaip amorfines, neakytas ir paprastai sferines silicio dioksido daleles. Kai silicio dioksido dalelės yra vandenyje, koloidinio silicio dioksido paviršius, besiliečiantis su vandeniu, yra padengtas siloksano jungtimis ir silanolio grupėmis. Todėl koloidinį silicio dioksidą galime apibūdinti kaip hidrofilinę medžiagą, galinčią sudaryti vandenilinius ryšius.
01 pav. Silicio dioksido dalelių paviršius vandenyje
Galime paruošti koloidinį silicio dioksidą kelių etapų būdu, kurio metu šarminio silikato tirpalas iš dalies neutralizuojamas, todėl susidaro silicio branduoliai. Paprastai silicio dalelių subvienetai yra nuo 1 iki 5 nm. Šių subvienetų derinys priklauso nuo polimerizacijos sąlygų, kurios yra koloidinėje suspensijoje. Tačiau pradinis vandens-stiklo tirpalo (natrio silikato tirpalo) parūgštinimas gauna silicio hidroksidą Si(OH)4.
Jei į koloidinio silicio dioksido suspensiją įpilame druskos (arba jei pH sumažinamas žemiau 7), suspensijoje esančios silicio dioksido dalelės linkusios susilieti viena su kita, sudarydamos grandines. Šis produktas vadinamas silikageliu. Tačiau jei šiek tiek palaikome pH šarminėje pusėje (virš pH=7), silicio dioksido dalelės lieka atskirtos ir linkusios palaipsniui augti. Šio tipo silicio dioksidą galime vadinti nusodintu silicio dioksidu arba silicio dioksido zoliais.
Yra daug įvairių koloidinio silicio dioksido panaudojimo būdų, įskaitant popieriaus gamybą, kur jis naudojamas kaip drenažo priemonė, nanomedicinos gamyboje, aukštos temperatūros rišiklių gamyboje, investiciniam liejimui, savaiminiam popieriui, katalizei, kaip drėgmę sugerianti medžiaga, ir tt
Kas yra reaktyvusis silicio dioksidas?
Reaktyvusis silicio dioksidas yra bet koks monomerinis silicio dioksidas, įskaitant jonizuotas formas ir potencialiai bet kurį ištirpusį silicio dimerą. Kitaip tariant, reaktyvusis silicio dioksidas yra nepolimerinė silicio dioksido forma. Yra įvairių metodų, kuriais galime pašalinti reaktyvųjį silicio dioksidą iš vandens tiekimo. Tokie metodai apima kalkių minkštinimą, jonų mainus, atvirkštinį osmosą, ultrafiltravimą ir elektrokoaguliaciją.
02 pav.: vandens tiekimo bakas
Tačiau geriausias būdas pašalinti reaktyvųjį silicio dioksidą iš vandens yra atvirkštinis osmosas, nes šis metodas apima geležies, sieros ir mangano oksidaciją, chloro ir chloramino pašalinimą ir kt. Jei vandens tiekimo sistemoje yra tik koloidinis silicio dioksidas, geriausias būdas jį pašalinti yra ultrafiltravimas.
Kuo skiriasi koloidinis silicio dioksidas ir reaktyvusis silicio dioksidas?
Koloidinis ir reaktyvusis silicis yra dvi silicio formos, esančios vandens tiekime. Pagrindinis skirtumas tarp koloidinio silicio dioksido ir reaktyvaus silicio dioksido yra tas, kad koloidinis silicio dioksidas yra polimerinė silicio forma, o reaktyvusis silicio dioksidas yra nepolimerinė silicio forma. Kitaip tariant, koloidinis silicio dioksidas yra labai nereaktyvus, o reaktyvusis silicio dioksidas yra labai reaktyvus ir linkęs į polimerizaciją bei kitas chemines reakcijas.
Toliau infografijoje pateikiama skirtumo tarp koloidinio silicio dioksido ir reaktyvaus silicio dioksido santrauka lentelės pavidalu.
Santrauka – koloidinis silicis vs reaktyvusis silicis
Koloidinis ir reaktyvusis silicis yra dvi silicio formos, esančios vandens tiekime. Pagrindinis skirtumas tarp koloidinio silicio dioksido ir reaktyvaus silicio dioksido yra tas, kad koloidinis silicio dioksidas yra polimerinė silicio forma, o reaktyvusis silicio dioksidas yra nepolimerinė silicio forma.
