A legfontosabb különbség a kolloid szilícium-dioxid és a reaktív szilícium között az, hogy a kolloid szilícium-dioxid a szilícium polimer formája, míg a reaktív szilícium-dioxid a szilícium nem polimer formája.
A szilícium-dioxid vagy a szilícium-dioxid egy kristályos vegyület, amely a legtöbb kőzetben, ásványban és homokban előfordul. Ez az anyag akkor képződik, amikor a szilícium és az oxigén reakcióba lép egymással és egy másik fémmel vagy ásványi anyaggal. A vízellátásban lévő szilícium-dioxid jellemzően két formában létezik: reaktív szilícium-dioxid és kolloid szilícium-dioxid.
Mi az a kolloid szilícium-dioxid?
A kolloid szilícium-dioxid a szilícium-dioxid részecskék folyékony fázisban lévő szuszpenziója. A szilícium-dioxid szerkezete ebben a szuszpenzióban amorf, nem porózus és jellemzően gömb alakú szilícium-dioxid részecskékként írható le. Amikor szilícium-dioxid részecskék vannak a vízben, a vízzel érintkező kolloid szilícium felületét sziloxán kötések és szilanolcsoportok borítják. Ezért a kolloid szilícium-dioxidot hidrofil anyagként írhatjuk le, amely képes hidrogénkötések kialakítására.
01. ábra: Szilícium-dioxid részecskefelület a vízben
A kolloid szilícium-dioxidot többlépcsős eljárással állíthatjuk elő, amelyben az alkáli-szilikát oldatot részlegesen semlegesítjük, ami szilícium-dioxid magok képződéséhez vezet. Általában a szilícium-dioxid részecske-alegységek mérete 1-5 nm. Ezen alegységek kombinációja a kolloid szuszpenzióban jelen lévő polimerizáció körülményeitől függ. Azonban a víz-üveg oldat (nátrium-szilikát oldat) kezdeti savanyítása szilícium-hidroxidot eredményez, Si(OH)4.
Ha sót adunk a kolloid szilícium-dioxid szuszpenzióhoz (vagy ha a pH-t 7 alá csökkentjük), a szuszpenzióban lévő szilícium-dioxid részecskék hajlamosak egymással összeolvadni, láncokat képezve. Ezt a terméket szilikagélnek nevezik. Ha azonban a pH-t enyhén a lúgos oldalon tartjuk (pH=7 felett), akkor a szilícium-dioxid részecskék elkülönülnek és fokozatosan növekednek. Ezt a fajta szilícium-dioxidot nevezhetjük kicsapott szilícium-dioxidnak vagy szilícium-dioxid-szoloknak.
A kolloid szilícium-dioxidnak számos különféle felhasználási területe van, beleértve a papírgyártást, ahol vízelvezetési segédanyagként, nanomedicina gyártásban, magas hőmérsékletű kötőanyagok előállításában, öntvényben, önmásoló papírban, katalízisben, nedvességelnyelőként, stb.
Mi az a reaktív szilícium-dioxid?
Reaktív szilícium-dioxid bármely monomer szilícium-dioxid, beleértve a szilícium ionizált formáit és potenciálisan bármely oldott dimerjét. Más szavakkal, a reaktív szilícium-dioxid a szilícium-dioxid nem polimer formája. Különféle módszereket használhatunk a reaktív szilícium-dioxid eltávolítására a vízellátásból. Ilyen módszerek közé tartozik a mészlágyítás, ioncsere, fordított ozmózis, ultraszűrés és elektrokoaguláció.
02. ábra: Vízellátó tartály
A reaktív szilícium-dioxid vízből való eltávolításának legjobb módja azonban a fordított ozmózis, mivel ez a módszer magában foglalja a vas, a kén és a mangán oxidációját, a klór és a klóramin eltávolítását stb. Ha a vízellátás csak kolloid szilícium-dioxidot tartalmaz, eltávolításának legjobb módja az ultraszűrés.
Mi a különbség a kolloid szilícium-dioxid és a reaktív szilícium-dioxid között?
A kolloid és a reaktív szilícium a vízellátásban jelen lévő szilícium két formája. A legfontosabb különbség a kolloid szilícium és a reaktív szilícium között az, hogy a kolloid szilícium a szilícium polimer formája, míg a reaktív szilícium a szilícium nem polimer formája. Más szavakkal, a kolloid szilícium-dioxid erősen nem reakcióképes, míg a reaktív szilícium-dioxid nagyon reakcióképes, és hajlamos polimerizálódni és más kémiai reakciókon menni.
Az alábbi infografika táblázatos formában összefoglalja a kolloid szilícium-dioxid és a reaktív szilícium-dioxid közötti különbséget.
Összefoglaló – Kolloid szilícium-dioxid vs reaktív szilícium-dioxid
A kolloid és a reaktív szilícium a vízellátásban jelen lévő szilícium két formája. A fő különbség a kolloid szilícium és a reaktív szilícium között az, hogy a kolloid szilícium a szilícium polimer formája, míg a reaktív szilícium a szilícium nem polimer formája.
