Nøgleforskellen mellem kolloid silica og reaktiv silica er, at kolloid silica er den polymere form af silicium, mens reaktiv silica er den ikke-polymere form af silicium.
Silica eller siliciumdioxid er en krystallinsk forbindelse, der er almindelig i de fleste sten, mineraler og sand. Dette stof dannes, når silicium og ilt reagerer med hinanden og et andet metal eller mineral. Typisk findes silica i vandforsyning i to former: reaktiv silica og kolloid silica.
Hvad er kolloid silica?
Kolloid silica er en suspension af silicapartikler i flydende fase. Silicastrukturen i denne suspension kan beskrives som amorfe, ikke-porøse og typisk sfæriske silicapartikler. Når silicapartikler er i vandet, er overfladen af kolloid silica i kontakt med vand dækket af siloxanbindinger og silanolgrupper. Derfor kan vi beskrive kolloid silica som et hydrofilt stof, der er i stand til at danne hydrogenbindinger.
Figur 01: Silicapartikeloverflade i vand
Vi kan fremstille kolloid silica via en flertrinsproces, hvor en alkalisilicatopløsning delvist neutraliseres, hvilket fører til dannelsen af silicakerner. Generelt er silicapartikelunderenheder i størrelsesområdet fra 1 til 5 nm. Kombination af disse underenheder afhænger af polymerisationsbetingelserne, der er til stede i den kolloide suspension. Den indledende syrning af vandglasopløsning (natriumsilicatopløsning) giver imidlertid siliciumhydroxid, Si(OH)4.
Hvis vi tilføjer et s alt til den kolloide silicasuspension (eller hvis pH er reduceret til under 7), har silicapartiklerne i suspensionen en tendens til at smelte sammen med hinanden og danne kæder. Dette produkt kaldes silicagel. Men hvis vi holder pH lidt på den alkaliske side (over pH=7), så forbliver silicapartiklerne adskilt og har en tendens til at vokse gradvist. Vi kan kalde denne type silica som udfældet silica eller silicasoler.
Der er mange forskellige anvendelser af kolloid silica, herunder papirfremstilling, hvor det bruges som et dræningshjælpemiddel, i nanomedicinproduktion, til fremstilling af højtemperaturbindemidler, investeringsstøbning, karbonfrit papir, i katalyse, som fugtabsorberende, osv.
Hvad er reaktivt silica?
Reaktiv silica er enhver monomer silica, inklusive de ioniserede former og potentielt enhver opløst dimer af silicium. Med andre ord er reaktiv silica den ikke-polymere form af silica. Der er forskellige metoder, vi kan bruge til at fjerne reaktivt silica fra en vandforsyning. Sådanne metoder omfatter kalkblødgøring, ionbytning, omvendt osmose, ultrafiltrering og elektrokoagulation.
Figur 02: En vandforsyningsbeholder
Den bedste metode til at fjerne reaktivt silica fra vand er imidlertid omvendt osmose, fordi denne metode omfatter oxidation af jern, svovl og mangan, fjernelse af klor og kloramin osv. Hvis vandforsyningen kun indeholder kolloid silica, den bedste måde at fjerne det på er ultrafiltrering.
Hvad er forskellen mellem kolloid silica og reaktiv silica?
Kolloid og reaktiv silica er to former for silicium, der findes i vandforsyningen. Den vigtigste forskel mellem kolloid silica og reaktiv silica er, at kolloid silica er den polymere form af silicium, mens reaktiv silica er den ikke-polymere form af silicium. Med andre ord er kolloid silica meget ikke-reaktivt, mens reaktivt silica er meget reaktivt og har tendens til at gennemgå polymerisation og andre kemiske reaktioner.
Nedenstående infografik præsenterer en oversigt over forskellen mellem kolloid silica og reaktiv silica i tabelform.
Opsummering – kolloid silica vs reaktiv silica
Kolloid og reaktiv silica er to former for silicium, der findes i vandforsyningen. Den vigtigste forskel mellem kolloid silica og reaktiv silica er, at kolloid silica er den polymere form af silicium, mens reaktiv silica er den ikke-polymere form af silicium.
