Silici col·loïdal

compost químic polimèric, de pes molecular variable

El silici col·loïdal és un compost químic polimèric, de pes molecular variable, format per unitats de sílice de SiO2 units entre si. Les sílices col·loïdals són suspensions de partícules fines de sílice amorfes, no poroses i típicament esfèriques en fase líquida.

Infotaula de compost químicSilici col·loïdal
Substància químicasubstància química Modifica el valor a Wikidata

La superfície de la sílice col·loïdal en contacte amb l’aigua està coberta per enllaços siloxans (≡Si – O – Si≡) i grups silanol (≡Si – OH). Això fa que la sílice col·loïdal sigui molt hidrofílica i capaç de formar nombrosos enllaços d’hidrogen.

Representació esquemàtica de la superfície de gel de sílice.

FabricacióModifica

Les sílices col·loïdals es preparen amb més freqüència en un procés de diversos passos on una solució de silicat amb àlcali es neutralitza parcialment, cosa que condueix a la formació de nuclis de sílice. Les subunitats de partícules de sílice col·loïdal solen estar compreses entre 1 i 5 nm. Que aquestes subunitats s’uneixin o no depèn de les condicions de polimerització. L’acidificació inicial d’una solució de vidre d’aigua (silicat de sodi) produeix Si (OH) 4.

Si el pH es redueix per sota de 7 o si s’hi afegeix sal, les unitats tendeixen a fusionar-se en cadenes. Aquests productes se solen anomenar gels de sílice. Si el pH es manté lleugerament al costat alcalí del neutre, les subunitats es mantenen separades i creixen gradualment. Aquests productes s’anomenen sovint sílice precipitada o sols de sílice. Els ions hidrogen de la superfície de la sílice col·loïdal tendeixen a dissociar-se en solució aquosa, produint una elevada càrrega negativa. Se sap que la substitució d’alguns àtoms de Si per Al augmenta la càrrega col·loïdal negativa, especialment quan s’avalua a pH per sota del punt neutre. A causa de la seva mida molt petita, la superfície de la sílice col·loïdal és molt elevada.

La suspensió col·loïdal s’estabilitza mitjançant l’ajust del pH i després es concentra, generalment per evaporació. La concentració màxima que es pot obtenir depèn de la mida de les partícules. Per exemple, les partícules de 50 nm es poden concentrar a més d’un 50% en pes de sòlids mentre que les partícules de 10 nm només es poden concentrar fins a aproximadament un 30% en pes de sòlids abans que la suspensió esdevingui massa inestable.

ReferènciesModifica