Коллоидный диоксид кремния/кремнезем с низким содержанием натрия является важным промышленным сырьем. Он широко используется во многих областях, таких как покрытия, керамика, продукты питания и медицина, благодаря своей хорошей стабильности и универсальности. Ниже будет подробно описан метод получения коллоидного кремнезема с низким содержанием натрия, включая выбор сырья, процесс приготовления и контроль ключевых параметров.

1. Выбор сырья
Сырье для получения коллоидного кремнезема с низким содержанием натрия в основном следующее.
Источник кремния: Обычно используемыми источниками кремния являются силикат натрия, силикат аммония и порошок диоксида кремния. При выборе источника кремния приоритет следует отдавать его чистоте и содержанию ионов натрия.
Вода: Чистая вода является основным растворителем в процессе приготовления, и необходимо обеспечить соответствие качества воды экспериментальным требованиям.
Кислота или щелочь: кислоты и щелочи для регулирования значения pH. Обычно используются соляная кислота, аммиачная вода или уксусная кислота.

2. Процесс подготовки
Процесс приготовления коллоидного кремнезема с низким содержанием натрия в основном включает в себя следующие этапы:
Реакция гидролиза: растворите выбранный источник кремния в чистой воде до образования прозрачного раствора. Если взять в качестве примера силикат натрия, его можно растворить в воде, а затем отрегулировать значение pH, добавляя по каплям разбавленную соляную кислоту. Значение pH контролируется в диапазоне от 6 до 9, чтобы обеспечить плавное протекание реакции.
Процесс гелеобразования: по мере регулирования значения pH ионы силиката в растворе начинают полимеризоваться и образовывать мелкие частицы. Этот процесс называется гелеобразованием. На этом этапе перемешивание следует продолжать, чтобы сохранить однородность раствора и не допустить оседания частиц.
Контроль температуры: В процессе гелеобразования температура реакции оказывает важное влияние на образование и стабильность частиц. Обычно температуру реакции контролируют в диапазоне от комнатной температуры до 80 градусов Цельсия, чтобы способствовать росту частиц и улучшению их однородности. Высокая температура помогает ускорить реакцию, но следует избегать чрезмерной температуры, чтобы не вызвать агломерацию частиц.
Стабилизирующая обработка: чтобы улучшить стабильность коллоида, необходимо обработать раствор после реакции. Стабилизаторы (например, поверхностно-активные вещества) могут быть добавлены для предотвращения агрегации и осаждения частиц. Выбор стабилизатора должен быть скорректирован в соответствии с конкретными требованиями применения, чтобы обеспечить стабильность конечного продукта.
Фильтрация и промывка: после завершения реакции раствор может содержать непрореагировавший источник кремния и другие примеси. В это время эти примеси необходимо удалить фильтрованием или центрифугированием. Отфильтрованный коллоид необходимо несколько раз промыть чистой водой для удаления остаточных ионов натрия и других примесей, чтобы обеспечить чистоту конечного продукта.

3. Регулировка pH и концентрации
В процессе приготовления pH является ключевым параметром. Слишком высокий или слишком низкий pH повлияет на образование и стабильность коллоида. Поэтому значение pH необходимо регулярно проверять и корректировать. Кроме того, концентрацию конечного продукта также необходимо регулировать в соответствии с требованиями применения, обычно она составляет от 10% до 30%.

4. Хранение и использование
После приготовления коллоидный кремнезем с низким содержанием натрия следует хранить в прохладном, сухом месте, вдали от прямых солнечных лучей и высоких температур. При использовании его необходимо полностью перемешать, чтобы обеспечить однородность коллоида, и следовать соответствующим инструкциям по применению.