موضوع مقاله: سیلیکا کلوئیدی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # سیلیکا کلوئیدی | مقدمه: برای تأمین مواد اولیهٔ سیلیس در صنایع مختلف به‌طور طبیعی از شن، سنگ و رس استفاده می‌کنند و به منظور تولید فرآورده‌های صنعتی سیلیسی مانند ژل سیلیکا، سیلیکا رسوبی و فیوم سیلیکا از مواد اولیه‌هایی مانند سدیم‌سیلیکات و تترا کلرید سیلیکون استفاده می‌کنند.Chemistry of Silica کلوئید سیلیکا کلوئید سیلیکا (سیلیکا سل) سوسپانسیونی از ذرات آمورف، ریز، غیرمتخلخل و نوعاً کروی سیلیکا در یک فاز مایع می‌باشد. | ## بخش 1: سیلیکا کلوئیدی | کلوئید سیلیکا چگال‌تر از آب بوده و به روش الکترواستاتیک پایدار شده تا به ذرات اجازه بدهد به‌صورت معلق در محلول باقی بمانند. انواع مختلفی از سیلیکای کلوئیدی وجود دارد؛ اما تمام آن‌ها از ذرات سیلیکا در محدوده اندازه ۳ تا ۱۵۰ نانومتر تشکیل‌شده‌اند. ریخت‌شناسی این ذرات، کروی یا شبه کروی بوده و می‌توانند به‌صورت ذرات مجزا یا به میزان محدودی به‌صورت کلوخه ظاهر شوند. انواع سیلیکا کلوئیدی اندازه ذرات و پی‌اچ سبب تفاوت میان انواع سیلیس کلوئیدی است. اندازه ذرات نیز می‌تواند در عبارت مساحت سطح بیان شود به عنوان مثال بیشترین مساحت سطح ویژه را کوچکترین میانگین اندازه ذرات به وجود می‌آورند. به‌عنوان مثال ذرات کوچک تنها در سُل‌های رقیق پایدارند درحالی‌که ذرات بزرگتر در غلظت‌های بالاتری پایدارند. سیلیکاسُل‌های خالص آنیونی هستند و به‌طور نمونه توسط سدیم یا آلومینیوم در پی‌اچ ۹ تا ۱۱ پایدار شده‌اند. سیلیکاسُل‌های کاتیونی در پی‌اچ ۴ تا ۵ پایدارند و سُل‌های بدون یون در پی‌اچ‌های پایین مثلاً ۲ تا ۳ پایدارند. روش تولید سیلیکا کلوئیدی سیلیس‌های کلوئیدی اغلب در یک فرایند چند مرحله ای تهیه می‌شوند که در آن محلول قلیایی سیلیکات تا حدی خنثی می‌شود و منجر به تشکیل هسته‌های سیلیس می‌شود. | ## بخش 2: سیلیکا کلوئیدی | اگر پی‌اچ به زیر ۷ کاهش یابد یا نمکی به آن اضافه شو، واحدها تمایل دارند که به صورت زنجیره ای با هم ترکیب شوند. اگر پی‌اچ کمی در سمت قلیایی خنثی نگه داشته شود، زیر واحدها جدا می‌شوند و به تدریج رشد می‌کنند. یون‌های هیدروژن از سطح سیلیس کلوئیدی تمایل به جدا شدن در محلول آبی را دارند و بار منفی بالایی را به همراه دارند. جایگزینی برخی از اتم‌های Si توسط Al مشخص شده‌است که بار کلوئیدی منفی را افزایش می‌دهد، به ویژه هنگامی که در پی‌اچ زیر نقطه خنثی ارزیابی شود. به عنوان مثال، ذرات ۵۰ نانومتر را می‌توان به بیش از ۵۰ درصد وزنی مواد جامد متمرکز کرد در حالی که ذرات ۱۰ نانومتری را می‌توان قبل از ناپایدار شدن سوسپانسیون به مواد جامد تقریباً ۳۰ درصد وزنی متمرکز کرد. پایداری سیلیکا کلوئیدی سیلیکای کلوییدی را می‌توان هم از طریق روش سل- ژل و هم از طریق رسوب‌دهی تهیه کرد ولی این شکل از سیلیکا به‌خصوص در غلظت بالا، تمایل زیاد به تبدیل شدن به ژل یا رسوب دارد از این رو ناپایدار می‌باشد که این امر ذخیره‌سازی و حمل و نقل این ماده را غیرممکن می‌سازد. البته در تلاشی که توسط پیتر گرین وود صورت گرفته سیلیکای کلوییدی تا پنج ماه ماندگاری، تولید شده‌است. برای پراکندگی‌های ذرات خیلی کوچک این پدیده‌ای است که استوالد رپیننگ (به عمل آمدن استوالد) نامیده می‌شود. مساحت سطح کاهش می‌یابد درحالی‌که پراکندگی تلاش می‌کند تا به‌طور خود به خود بار سرتاسریش را پایین آورد. | ## بخش 3: سیلیکا کلوئیدی | تراکم بیشتر یک سُل باعت می‌شود ذرات فشرده شوند و اجازه داده شود تا اگریگیت شوند. بارهای مخالف مثبت بار منفی سطح را تعدیل می‌کنند که اطراف ذرات قرار گرفته‌اند؛ بنابراین پتانسیل منفی با فاصله از ذرات کاهش و نیروهای دافعه ذرات افزایش می‌یابد. همان‌طور که نمک اضافه شود ذرات یونی حرکت می‌کند خیلی نزدیک‌تر به سطح ذرات و فاصله کاهش می‌یابد در جهتی که نیروی جاذبه عمل می‌کند این باعث کاهش شدید در ثبات سُل می‌شود به وسیله افزایش احتمال برخورد داخلی ذرات. استفاده در صیقل‌کاری برای ایجاد سطوح صاف و تقریباً بی‌عیب بر روی نیمه‌رساناهای سیلیکونی، ویفرهای یاقوت کبود و لنزهای اپتیکی. صنعت پوشش دهی شامل روکش کردن چوب، پوشش‌های مقاوم در برابر سایش، پوشش‌های عایق و غیر آلی، پوشش‌های غیر چسبناک. استفاده در ریخته‌گری به‌منظور افزایش دقت، استحکام، ایمنی و اطمینان در صنعت ریخته‌گری از قبیل ریختگی دقیق و مواد نسوز. استفاده در ساخت‌وساز برای افزایش دوام و استحکام بتن، بهبود عملکرد سیمان و تقویت زمین. کاتالیست‌ها صنعت چسب سازی صنعت نساجی نکات ایمنی در استفاده سیلیکا کلوئیدی می‌توان پمپ‌های مختلفی را برای استفاده از سیلیکای کلوئیدی به کار برد. توصیه می‌شود که تمام پمپ‌ها را با آب تمیز شسته و قبل و بعد از استفاده خشک نمایید. | ## جمع‌بندی | اما اگر این ماده با چشم تماس پیدا کند فوراً باید چشم را با آب شستشو داد و در صورت بروز مشکل جدی به پزشک مراجعه نمود.