Het belangrijkste verschil tussen colloïdaal silica en reactief silica is dat colloïdaal silica de polymere vorm van silicium is, terwijl reactief silica de niet-polymere vorm van silicium is.
Siliciumdioxide of siliciumdioxide is een kristallijne verbinding die veel voorkomt in de meeste gesteenten, mineralen en zand. Deze stof ontstaat wanneer silicium en zuurstof met elkaar en met een ander metaal of mineraal reageren. Gewoonlijk bestaat silica in de watervoorziening in twee vormen: reactief silica en colloïdaal silica.
Wat is colloïdaal silicium?
Colloïdaal silica is een suspensie van silicadeeltjes in de vloeibare fase. De silicastructuur in deze suspensie kan worden beschreven als amorfe, niet-poreuze en typisch bolvormige silicadeeltjes. Wanneer silicadeeltjes in het water zijn, wordt het oppervlak van colloïdaal silica in contact met water bedekt met siloxaanbindingen en silanolgroepen. Daarom kunnen we colloïdaal silica beschrijven als een hydrofiele stof die in staat is waterstofbruggen te vormen.
Figuur 01: Oppervlak van silicadeeltjes in water
We kunnen colloïdaal silica bereiden via een meerstapsproces waarbij een alkalisilicaatoplossing gedeeltelijk wordt geneutraliseerd, wat leidt tot de vorming van silicakernen. In het algemeen zijn subeenheden van silicadeeltjes in het groottebereik van 1 tot 5 nm. Combinatie van deze subeenheden hangt af van de polymerisatieomstandigheden die aanwezig zijn in de colloïdale suspensie. De initiële verzuring van water-glasoplossing (natriumsilicaatoplossing) levert echter siliciumhydroxide op, Si(OH)4.
Als we een zout toevoegen aan de colloïdale silicasuspensie (of als de pH wordt verlaagd tot onder 7), hebben de silicadeeltjes in de suspensie de neiging met elkaar te versmelten en ketens te vormen. Dit product wordt silicagel genoemd. Als we de pH echter iets aan de alkalische kant houden (boven pH=7), dan blijven de silicadeeltjes gescheiden en hebben ze de neiging om geleidelijk te groeien. We kunnen dit type silica geprecipiteerd silica of silicasols noemen.
Er zijn veel verschillende toepassingen van colloïdaal silica, waaronder papierfabricage waar het wordt gebruikt als drainagehulpmiddel, bij de productie van nanomedicijnen, bij de productie van bindmiddelen bij hoge temperaturen, investeringsgietwerk, zelfkopiërend papier, bij katalyse, als vochtabsorberend middel, enz.
Wat is reactief silica?
Reactief silica is elk monomeer silica, inclusief de geïoniseerde vormen en mogelijk alle opgeloste dimeer van silicium. Met andere woorden, reactief silica is de niet-polymere vorm van silica. Er zijn verschillende methoden die we kunnen gebruiken om reactief silica uit een watervoorziening te verwijderen. Dergelijke methoden omvatten kalkverzachting, ionenuitwisseling, omgekeerde osmose, ultrafiltratie en elektrocoagulatie.
Figuur 02: Een watertoevoertank
De beste methode om reactief silica uit water te verwijderen is echter omgekeerde osmose omdat deze methode oxidatie van ijzer, zwavel en mangaan omvat, verwijdering van chloor en chlooramine, enz. Als de watertoevoer alleen colloïdaal silica bevat, de beste manier om het te verwijderen is ultrafiltratie.
Wat is het verschil tussen colloïdaal silicium en reactief silicium?
Colloïdaal en reactief silica zijn twee vormen van silicium die aanwezig zijn in de watervoorziening. Het belangrijkste verschil tussen colloïdaal silica en reactief silica is dat colloïdaal silica de polymere vorm van silicium is, terwijl reactief silica de niet-polymere vorm van silicium is. Met andere woorden, colloïdaal silica is zeer niet-reactief, terwijl reactief silica zeer reactief is en de neiging heeft om polymerisatie en andere chemische reacties te ondergaan.
Hieronder infographic geeft de samenvatting van het verschil tussen colloïdaal silica en reactief silica in tabelvorm.
Samenvatting – Colloïdaal silicium versus reactief silicium
Colloïdaal en reactief silica zijn twee vormen van silicium die aanwezig zijn in de watervoorziening. Het belangrijkste verschil tussen colloïdaal silica en reactief silica is dat colloïdaal silica de polymere vorm van silicium is, terwijl reactief silica de niet-polymere vorm van silicium is.
