Ключовата разлика между колоидния силициев диоксид и реактивния силициев диоксид е, че колоидният силициев диоксид е полимерната форма на силиция, докато реактивният силициев диоксид е неполимерната форма на силиция.
Силициев диоксид или силициев диоксид е кристално съединение, което се среща често в повечето скали, минерали и пясък. Това вещество се образува, когато силицият и кислородът реагират един с друг и друг метал или минерал. Обикновено силициевият диоксид във водоснабдяването съществува в две форми: реактивен силициев диоксид и колоиден силициев диоксид.
Какво е колоиден силициев диоксид?
Колоиден силициев диоксид е суспензия от частици силициев диоксид в течна фаза. Структурата на силициев диоксид в тази суспензия може да се опише като аморфни, непорести и обикновено сферични частици силициев диоксид. Когато частиците силициев диоксид са във водата, повърхността на колоидния силициев диоксид в контакт с вода е покрита от силоксанови връзки и силанолни групи. Следователно можем да опишем колоидния силициев диоксид като хидрофилно вещество, което е способно да образува водородни връзки.
Фигура 01: Повърхност на силициев диоксид във вода
Можем да приготвим колоиден силициев диоксид чрез многоетапен процес, при който разтворът на алкален силикат се неутрализира частично, което води до образуването на силициеви ядра. Като цяло субединиците на силициевите частици са в диапазона на размера от 1 до 5 nm. Комбинацията от тези субединици зависи от условията на полимеризация, която присъства в колоидната суспензия. Първоначалното подкисляване на разтвор на водно стъкло (разтвор на натриев силикат) обаче дава силициев хидроксид, Si(OH)4.
Ако добавим сол към колоидната силициева суспензия (или ако pH се намали под 7), силициевите частици в суспензията са склонни да се слеят една с друга, образувайки вериги. Този продукт се нарича силикагел. Въпреки това, ако поддържаме pH леко от алкалната страна (над pH=7), тогава частиците на силициевия диоксид остават разделени и са склонни да нарастват постепенно. Можем да наречем този тип силициев диоксид като утаен силициев диоксид или силициеви золове.
Има много различни приложения на колоидния силициев диоксид, включително производството на хартия, където се използва като дренажно средство, в производството на наномедицина, в производството на високотемпературни свързващи вещества, леене по модели, безкопирна хартия, в катализа, като абсорбент на влага, и др.
Какво е реактивен силициев диоксид?
Реактивен силициев диоксид е всеки мономерен силициев диоксид, включително йонизираните форми и потенциално всеки разтворен димер на силиций. С други думи, реактивният силициев диоксид е неполимерната форма на силициевия диоксид. Има различни методи, които можем да използваме за отстраняване на реактивен силициев диоксид от водоснабдяването. Такива методи включват омекотяване на вар, йонообмен, обратна осмоза, ултрафилтрация и електрокоагулация.
Фигура 02: Резервоар за водоснабдяване
Въпреки това най-добрият метод за отстраняване на реактивен силициев диоксид от водата е обратната осмоза, тъй като този метод включва окисление на желязо, сяра и манган, отстраняване на хлор и хлорамин и т.н. Ако водоснабдяването съдържа само колоиден силициев диоксид, най-добрият начин да го премахнете е ултрафилтрацията.
Каква е разликата между колоидния силициев диоксид и реактивния силициев диоксид?
Колоиден и реактивен силиций са две форми на силиций, присъстващи във водата. Ключовата разлика между колоидния силициев диоксид и реактивния силициев диоксид е, че колоидният силициев диоксид е полимерната форма на силиция, докато реактивният силициев диоксид е неполимерната форма на силиция. С други думи, колоидният силициев диоксид е силно нереактивен, докато реактивният силициев диоксид е силно реактивен и е склонен да претърпява полимеризация и други химични реакции.
Инфографиката по-долу представя обобщение на разликата между колоиден силициев диоксид и реактивен силициев диоксид в таблична форма.
Обобщение – Колоиден силициев диоксид срещу реактивен силициев диоксид
Колоиден и реактивен силиций са две форми на силиций, присъстващи във водата. Ключовата разлика между колоидния силициев диоксид и реактивния силициев диоксид е, че колоидният силициев диоксид е полимерната форма на силиция, докато реактивният силициев диоксид е неполимерната форма на силиция.
