ההבדל העיקרי בין סיליקה קולואידית לסיליקה תגובתית הוא שסיליקה קולואידית היא הצורה הפולימרית של סיליקון, ואילו סיליקה תגובתית היא הצורה הלא פולימרית של סיליקון.
סיליקה או דו תחמוצת הסיליקון היא תרכובת גבישית הנפוצה ברוב הסלעים, המינרלים והחולים. חומר זה נוצר כאשר סיליקון וחמצן מגיבים זה עם זה ועוד מתכת או מינרל. בדרך כלל, סיליקה באספקת מים קיימת בשתי צורות: סיליקה תגובתית וסיליקה קולואידית.
מה זה סיליקה קולואידית?
סיליקה קולואידית היא תרחיף של חלקיקי סיליקה בשלב הנוזל.ניתן לתאר את מבנה הסיליקה בתרחיף זה כחלקיקי סיליקה אמורפיים, לא נקבוביים ובדרך כלל כדוריים. כאשר חלקיקי סיליקה נמצאים במים, פני השטח של סיליקה קולואידית במגע עם מים מכוסים בקשרי סילוקסן וקבוצות סילאנול. לכן, אנו יכולים לתאר סיליקה קולואידית כחומר הידרופילי המסוגל ליצור קשרי מימן.
איור 01: משטח חלקיקי סיליקה במים
אנו יכולים להכין סיליקה קולואידית באמצעות תהליך רב-שלבי שבו תמיסת סיליקט אלקלי מנוטרלת חלקית, מה שמוביל להיווצרות גרעיני סיליקה. בדרך כלל, יחידות משנה של חלקיקי סיליקה הן בטווח הגדלים של 1 עד 5 ננומטר. שילוב של יחידות משנה אלו תלוי בתנאי הפילמור הקיים בתרחיף הקולואידי.עם זאת, ההחמצה הראשונית של תמיסת זכוכית מים (תמיסת נתרן סיליקט) מניבה סיליקון הידרוקסיד, Si(OH)4.
אם נוסיף מלח לתרחיף הסיליקה הקולואידי (או אם ה-pH מופחת מתחת ל-7), חלקיקי הסיליקה בתרחיף נוטים להתמזג אחד עם השני, ויוצרים שרשראות. מוצר זה נקרא סיליקה ג'ל. עם זאת, אם נשמר מעט את ה-pH בצד האלקליני (מעל pH=7), אז חלקיקי הסיליקה נשארים מופרדים ונוטים לגדול בהדרגה. אנחנו יכולים לקרוא לסוג זה של סיליקה בתור סיליקה משוקעת או סיליקה סול.
ישנם יישומים רבים ושונים של סיליקה קולואידית, כולל ייצור נייר שבו הוא משמש כעזר לניקוז, בייצור ננו-רפואה, בייצור קלסרים בטמפרטורה גבוהה, יציקת השקעה, נייר ללא פחמן, בקטליזה, כסופג לחות, וכו'
מה זה סיליקה ריאקטיבית?
סיליקה ריאקטיבית היא כל סיליקה מונומרית, כולל הצורות המיוננות ויכול להיות כל דימר מומס של סיליקון.במילים אחרות, סיליקה תגובתית היא הצורה הלא פולימרית של סיליקה. ישנן שיטות שונות שבהן אנו יכולים להשתמש כדי להסיר סיליקה תגובתית מאספקת מים. שיטות כאלה כוללות ריכוך סיד, חילופי יונים, אוסמוזה הפוכה, סינון אולטרה וקרישה חשמלית.
איור 02: מיכל אספקת מים
עם זאת, השיטה הטובה ביותר להסרת סיליקה תגובתית מהמים היא אוסמוזה הפוכה מכיוון ששיטה זו כוללת חמצון של ברזל, גופרית ומנגן, סילוק כלור וכלורמין וכו'. אם אספקת המים מכילה סיליקה קולואידית בלבד, הדרך הטובה ביותר להסיר אותו היא סינון אולטרה.
מה ההבדל בין סיליקה קולואידית לסיליקה ריאקטיבית?
סיליקה קולואידית ותגובתית הן שתי צורות של סיליקון הקיימות באספקת המים.ההבדל העיקרי בין סיליקה קולואידית לסיליקה תגובתית הוא שסיליקה קולואידית היא הצורה הפולימרית של סיליקון, ואילו סיליקה תגובתית היא הצורה הלא פולימרית של הסיליקון. במילים אחרות, סיליקה קולואידית היא מאוד לא מגיבה, בעוד סיליקה תגובתית היא מאוד תגובתית ונוטה לעבור פילמור ותגובות כימיות אחרות.
להלן אינפוגרפיקה מציגה את סיכום ההבדל בין סיליקה קולואידית לסיליקה תגובתית בצורה טבלאית.
סיכום – סיליקה קולואידית לעומת סיליקה ריאקטיבית
סיליקה קולואידית ותגובתית הן שתי צורות של סיליקון הקיימות באספקת המים. ההבדל העיקרי בין סיליקה קולואידית לסיליקה תגובתית הוא שסיליקה קולואידית היא הצורה הפולימרית של סיליקון, ואילו סיליקה תגובתית היא הצורה הלא פולימרית של סיליקון.
