Unterschied zwischen kolloidalem Siliciumdioxid und reaktivem Siliciumdioxid

Der Schlüsselunterschied Zwischen kolloidalem Siliciumdioxid und reaktivem Siliciumdioxid ist das kolloidales Siliciumdioxid ist die polymere Form von Silizium, während reaktives Siliciumdioxid die nicht-polymere Form von Silizium ist.

Kieselsäure oder Siliziumdioxid ist eine kristalline Verbindung, die in den meisten Felsen, Mineral und Sand häufig ist. Diese Substanz bildet sich, wenn Silizium und Sauerstoff miteinander und einem anderen Metall oder Mineral reagieren. Typischerweise existiert Siliciumdioxid in der Wasserversorgung in zwei Formen: reaktive Kieselsäure und kolloidales Siliciumdioxid.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist kolloidale Kieselsäure 
3. Was ist reaktive Kieselsäure
4. Seite an Seitenvergleich - kolloidales Siliciumdioxid gegen reaktive Silica in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist kolloidale Kieselsäure?

Kolloidales Siliciumdioxid ist eine Suspension von Silica -Partikeln in der flüssigen Phase. Die Kieselsäurestruktur in dieser Suspension kann als amorph, nicht porös und typischerweise kugelförmige Siliciumdioxidpartikel beschrieben werden. Wenn sich Silica -Partikel im Wasser befinden, wird die Oberfläche von kolloidalen Siliciumdioxid in Kontakt mit Wasser durch Siloxanbindungen und Silanolgruppen bedeckt. Daher können wir kolloidale Silica als hydrophile Substanz beschreiben, die Wasserstoffbrückenbindungen bilden kann.

Abbildung 01: Silica -Partikeloberfläche im Wasser

Wir können kolloidales Siliciumdioxid über einen mehrstufigen Prozess vorbereiten, bei dem eine Alkali-Silikatlösung teilweise neutralisiert ist, was zur Bildung von Silica-Kernen führt. Im Allgemeinen befinden sich Silica -Partikeluntereinheiten im Größenbereich von 1 bis 5 nm. Die Kombination dieser Untereinheiten hängt von den Bedingungen der Polymerisation ab, die in der kolloidalen Suspension vorhanden sind. Die anfängliche Ansäuerung der Wasserglaslösung (Natriumsilikatlösung) liefert jedoch Siliziumhydroxid, Si (OH) 4.

Wenn wir der kolloidalen Silica -Suspension ein Salz hinzufügen (oder wenn der pH unter 7 reduziert wird), neigen die Siliciumdioxidpartikel in der Aufhängung dazu, miteinander zu verschmelzen und Ketten zu bilden. Dieses Produkt heißt Kieselgel. Wenn wir den pH -Wert jedoch leicht auf der alkalischen Seite halten (über pH = 7), bleiben die Siliciumdioxidpartikel getrennt und neigen dazu, allmählich zu wachsen. Wir können diese Art von Kieselsäure als ausgefällte Kieselsäure- oder Kieselsäure -Sols bezeichnen.

Es gibt viele verschiedene Anwendungen von kolloidalem Siliciumdioxid, einschließlich der Papierherstellung, bei denen es als Entwässerungshilfe verwendet wird, bei der Nanomedizinproduktion, bei der Herstellung von Hochtemperaturbindemitteln, Investitionsguss, kohlenstoffloses Papier in Katalyse, als Feuchtigkeitsabsorbierer usw.

Was ist reaktive Kieselsäure?

Reaktive Silica ist ein monomeres Siliciumdioxid, einschließlich der ionisierten Formen und möglicherweise jedes gelöste Silizium -Dimer. Mit anderen Worten, reaktive Kieselsäure ist die nicht-polymere Form von Kieselsäure. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen wir reaktive Kieselsäure aus einer Wasserversorgung entfernen können. Zu diesen Methoden gehören Kalkweichung, Ionenaustausch, Umkehrosmose, Ultrafiltration und Elektrokoagulation.

Abbildung 02: Ein Wasserversorgungsbehälter

Die beste Methode, um reaktives Siliciumdioxid aus Wasser zu entfernen. Wenn die Wasserversorgung nur kolloidales Siliciumdioxid enthält, ist es der beste Weg, um zu entfernen, Ultrafiltration.

Was ist der Unterschied zwischen kolloidalen Silica und reaktiven Kieselsäure?

Kolloidale und reaktive Kieselsäure sind zwei in der Wasserversorgung vorhandene Siliziumformen. Der Schlüsselunterschied zwischen kolloidalem Siliciumdioxid und reaktivem Siliciumdioxid besteht darin. Mit anderen Worten, kolloidales Siliciumdioxid ist sehr nicht reaktiv, während reaktiv.

Nach der Infografik zeigt die Zusammenfassung der Differenz zwischen kolloidalem Siliciumdioxid und reaktivem Siliciumdioxid in tabellarischer Form.

Zusammenfassung -kolloidales Siliciumdioxid gegen reaktive Silica

Kolloidale und reaktive Kieselsäure sind zwei in der Wasserversorgung vorhandene Siliziumformen. Der Schlüsselunterschied zwischen kolloidalem Siliciumdioxid und reaktivem Siliciumdioxid besteht darin.

Referenz:

1. Timmons, m. (2020, 10. Juni). Was ist der beste Weg, um Kiesel aus dem Wasser zu entfernen?? Abgerufen am 15. Oktober 2020, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Schematische Kieselgel Oberfläche" von Stéphane Mons - eigene Arbeit (CC von 2.5) über Commons Wikimedia

2. "Thalla Water Tank" von Gurdhad - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia