Kluczowa różnica między krzemionką koloidalną a krzemionką reaktywną polega na tym, że krzemionka koloidalna jest polimerową formą krzemu, podczas gdy krzemionka reaktywna jest niepolimerową formą krzemu.
Krzemionka lub dwutlenek krzemu to krystaliczny związek, który jest powszechny w większości skał, minerałów i piasku. Substancja ta powstaje, gdy krzem i tlen reagują ze sobą i innym metalem lub minerałem. Zazwyczaj krzemionka w zaopatrzeniu w wodę występuje w dwóch formach: krzemionki reaktywnej i krzemionki koloidalnej.
Co to jest krzemionka koloidalna?
Krzemionka koloidalna to zawiesina cząstek krzemionki w fazie ciekłej. Strukturę krzemionki w tej zawiesinie można opisać jako amorficzne, nieporowate i zazwyczaj kuliste cząstki krzemionki. Gdy cząstki krzemionki znajdują się w wodzie, powierzchnia krzemionki koloidalnej w kontakcie z wodą pokryta jest wiązaniami siloksanowymi i grupami silanolowymi. Dlatego krzemionkę koloidalną możemy opisać jako hydrofilową substancję zdolną do tworzenia wiązań wodorowych.
Rysunek 01: Powierzchnia cząstek krzemionki w wodzie
Możemy wytworzyć krzemionkę koloidalną w wieloetapowym procesie, w którym roztwór krzemianu alkalicznego jest częściowo neutralizowany, co prowadzi do powstania zarodków krzemionki. Generalnie podjednostki cząstek krzemionki mają wielkość w zakresie od 1 do 5 nm. Połączenie tych podjednostek zależy od warunków polimeryzacji występujących w zawiesinie koloidalnej. Jednak początkowe zakwaszenie roztworu szkła wodnego (roztwór krzemianu sodu) daje wodorotlenek krzemu Si(OH)4.
Jeśli dodamy sól do zawiesiny krzemionki koloidalnej (lub jeśli pH spadnie poniżej 7), cząstki krzemionki w zawiesinie mają tendencję do łączenia się ze sobą, tworząc łańcuchy. Ten produkt nazywa się żelem krzemionkowym. Jeśli jednak utrzymujemy pH nieco po stronie alkalicznej (powyżej pH=7), to cząstki krzemionki pozostają oddzielone i mają tendencję do stopniowego wzrostu. Możemy nazwać ten rodzaj krzemionki jako krzemionkę strącaną lub zole krzemionkowe.
Istnieje wiele różnych zastosowań krzemionki koloidalnej, w tym w papiernictwie, gdzie jest ona wykorzystywana jako środek pomocniczy odwadniający, w produkcji nanomedycyny, w produkcji spoiw wysokotemperaturowych, odlewaniu metodą traconego wosku, papierze bezwęglowym, w katalizie, jako pochłaniacz wilgoci, itp.
Co to jest reaktywna krzemionka?
Krzemionka reaktywna to dowolna krzemionka monomeryczna, w tym formy zjonizowane i potencjalnie dowolny rozpuszczony dimer krzemu. Innymi słowy, reaktywna krzemionka jest niepolimerową formą krzemionki. Istnieją różne metody usuwania reaktywnej krzemionki z wody. Takie metody obejmują zmiękczanie wapna, wymianę jonową, odwróconą osmozę, ultrafiltrację i elektrokoagulację.
Rysunek 02: Zbiornik na wodę
Jednakże najlepszą metodą usuwania reaktywnej krzemionki z wody jest odwrócona osmoza, ponieważ metoda ta obejmuje utlenianie żelaza, siarki i manganu, usuwanie chloru i chloraminy itp. Jeśli woda zawiera tylko krzemionkę koloidalną, najlepszym sposobem na jego usunięcie jest ultrafiltracja.
Jaka jest różnica między krzemionką koloidalną a reaktywną?
Krzemionka koloidalna i reaktywna to dwie formy krzemu obecne w wodzie. Kluczowa różnica między krzemionką koloidalną a krzemionką reaktywną polega na tym, że krzemionka koloidalna jest polimerową formą krzemu, podczas gdy krzemionka reaktywna jest niepolimerową formą krzemu. Innymi słowy, krzemionka koloidalna jest wysoce niereaktywna, podczas gdy reaktywna krzemionka jest wysoce reaktywna i ma tendencję do ulegania polimeryzacji i innym reakcjom chemicznym.
Poniższa infografika przedstawia podsumowanie różnicy między krzemionką koloidalną a reaktywną w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – krzemionka koloidalna a krzemionka reaktywna
Krzemionka koloidalna i reaktywna to dwie formy krzemu obecne w wodzie. Kluczowa różnica między krzemionką koloidalną a krzemionką reaktywną polega na tym, że krzemionka koloidalna jest polimerową formą krzemu, podczas gdy krzemionka reaktywna jest niepolimerową formą krzemu.
