Ključna razlika između koloidnog silicijum dioksida i reaktivnog silicijuma je u tome što je koloidni silicijum polimerni oblik silicijuma, dok je reaktivni silicijum nepolimerni oblik silicijuma.
Silicijum ili silicijum dioksid je kristalno jedinjenje koje je uobičajeno u većini stena, minerala i peska. Ova supstanca nastaje kada silicijum i kiseonik reaguju jedan sa drugim i drugim metalom ili mineralom. Tipično, silicijum dioksid u vodosnabdijevanju postoji u dva oblika: reaktivni silicijum dioksid i koloidni silicijum dioksid.
Šta je koloidni silicijum?
Koloidni silicijum je suspenzija čestica silicijum dioksida u tečnoj fazi. Struktura silicijum dioksida u ovoj suspenziji može se opisati kao amorfne, neporozne i tipično sferne čestice silicijum dioksida. Kada su čestice silicijum dioksida u vodi, površina koloidnog silicijum dioksida u kontaktu sa vodom prekrivena je siloksanskim vezama i silanolnim grupama. Stoga, koloidni silicijum možemo opisati kao hidrofilnu supstancu koja je sposobna da formira vodonične veze.
Slika 01: Površina čestica silicijum dioksida u vodi
Koloidnu siliciju možemo pripremiti procesom u više koraka u kojem se alkalni silikatni rastvor djelomično neutralizira, što dovodi do stvaranja jezgri silicijevog dioksida. Općenito, podjedinice čestica silicijevog dioksida su u rasponu veličina od 1 do 5 nm. Kombinacija ovih podjedinica zavisi od uslova polimerizacije koja je prisutna u koloidnoj suspenziji. Međutim, početno zakiseljavanje rastvora vodenog stakla (rastvor natrijum silikata) daje silicijum hidroksid, Si(OH)4.
Ako dodamo sol koloidnoj suspenziji silicijum dioksida (ili ako je pH smanjen ispod 7), čestice silicijum dioksida u suspenziji imaju tendenciju da se stapaju jedna s drugom, formirajući lance. Ovaj proizvod se zove silika gel. Međutim, ako zadržimo pH malo na alkalnoj strani (iznad pH=7), čestice silicijevog dioksida ostaju odvojene i teže postepenom rastu. Ovu vrstu silicijum dioksida možemo nazvati precipitiranim silicijum dioksidom ili silicijum-solom.
Postoji mnogo različitih primjena koloidnog silicijum-dioksida, uključujući proizvodnju papira gdje se koristi kao pomoćno sredstvo za drenažu, u proizvodnji nanomedicine, u proizvodnji veziva na visokim temperaturama, livenju za ulaganje, papiru bez ugljenika, u katalizi, kao upijač vlage, itd.
Šta je reaktivni silicijum dioksid?
Reaktivni silicijum je bilo koji monomerni silicijum, uključujući jonizovane oblike i potencijalno bilo koji otopljeni dimer silicijuma. Drugim riječima, reaktivni silicijum je nepolimerni oblik silicijum dioksida. Postoje različite metode koje možemo koristiti za uklanjanje reaktivnog silicijum dioksida iz vodovoda. Takve metode uključuju omekšavanje vapna, ionsku izmjenu, reverznu osmozu, ultrafiltraciju i elektrokoagulaciju.
Slika 02: Spremnik za dovod vode
Međutim, najbolja metoda za uklanjanje reaktivnog silicijum dioksida iz vode je reverzna osmoza jer ova metoda uključuje oksidaciju gvožđa, sumpora i mangana, uklanjanje hlora i kloramina, itd. Ako dovod vode sadrži samo koloidni silicijum, najbolji način za uklanjanje je ultrafiltracija.
Koja je razlika između koloidnog silicijum dioksida i reaktivnog silicijum-dioksida?
Koloidni i reaktivni silicijum su dva oblika silicijuma prisutna u vodosnabdevanju. Ključna razlika između koloidnog silicijum dioksida i reaktivnog silicijuma je u tome što je koloidni silicijum polimerni oblik silicijuma, dok je reaktivni silicijum nepolimerni oblik silicijuma. Drugim riječima, koloidni silicijum je visoko nereaktivan, dok je reaktivni silicijum visoko reaktivan i sklon je polimerizaciji i drugim hemijskim reakcijama.
U nastavku infografike predstavlja sažetak razlike između koloidnog silicijum dioksida i reaktivnog silicijum dioksida u obliku tabele.
Sažetak – Koloidni silicijum vs reaktivni silicijum
Koloidni i reaktivni silicijum su dva oblika silicijuma prisutna u vodosnabdevanju. Ključna razlika između koloidnog silicijum dioksida i reaktivnog silicijuma je u tome što je koloidni silicijum polimerni oblik silicijuma, dok je reaktivni silicijum nepolimerni oblik silicijuma.
