Ključna razlika između koloidnog silicija i reaktivnog silicija je ta što je koloidni silicij polimerni oblik silicija, dok je reaktivni silicij nepolimerni oblik silicija.
Silicij ili silicijev dioksid je kristalni spoj koji je čest u većini stijena, minerala i pijeska. Ova tvar nastaje kada silicij i kisik reagiraju jedan s drugim i drugim metalom ili mineralom. Tipično, silicijev dioksid u opskrbi vodom postoji u dva oblika: reaktivni silicij i koloidni silicij.
Što je koloidni silicij?
Koloidni silicij je suspenzija čestica silicija u tekućoj fazi. Struktura silicijevog dioksida u ovoj suspenziji može se opisati kao amorfne, neporozne i tipično sferne čestice silicijevog dioksida. Kada su čestice silicijevog dioksida u vodi, površina koloidnog silicijevog dioksida u kontaktu s vodom prekrivena je siloksanskim vezama i silanolnim skupinama. Stoga koloidni silicij možemo opisati kao hidrofilnu tvar koja je sposobna stvarati vodikove veze.
Slika 01: Površina čestica silicija u vodi
Možemo pripremiti koloidni silicij putem procesa u više koraka u kojem se otopina alkalnog silikata djelomično neutralizira, što dovodi do stvaranja jezgri silicijevog dioksida. Općenito, podjedinice čestica silicijevog dioksida su u rasponu veličine od 1 do 5 nm. Kombinacija ovih podjedinica ovisi o uvjetima polimerizacije koja je prisutna u koloidnoj suspenziji. Međutim, početno zakiseljavanje otopine vodenog stakla (otopina natrijeva silikata) daje silicijev hidroksid, Si(OH)4.
Ako suspenziji koloidnog silicijevog dioksida dodamo sol (ili ako se pH smanji ispod 7), čestice silicijevog dioksida u suspenziji imaju tendenciju spajanja jedna s drugom, tvoreći lance. Ovaj proizvod se zove silika gel. Međutim, ako pH održavamo blago na alkalnoj strani (iznad pH=7), tada čestice silicijevog dioksida ostaju odvojene i teže postupnom rastu. Ovu vrstu silicija možemo nazvati istaloženim silicijevim dioksidom ili silicijevim solima.
Postoji mnogo različitih primjena koloidnog silicijevog dioksida, uključujući proizvodnju papira gdje se koristi kao pomoćno sredstvo za drenažu, u proizvodnji nanomedicine, u proizvodnji visokotemperaturnih veziva, uloškom lijevanju, karbonskom papiru, u katalizi, kao upijač vlage, itd.
Što je reaktivni silicij?
Reaktivni silicij je svaki monomerni silicij, uključujući ionizirane oblike i potencijalno bilo koji otopljeni dimer silicija. Drugim riječima, reaktivni silicij je nepolimerni oblik silicija. Postoje različite metode koje možemo koristiti za uklanjanje reaktivnog silicija iz vodovoda. Takve metode uključuju omekšavanje kamenca, ionsku izmjenu, reverznu osmozu, ultrafiltraciju i elektrokoagulaciju.
Slika 02: Spremnik za dovod vode
Međutim, najbolja metoda za uklanjanje reaktivnog silicijevog dioksida iz vode je reverzna osmoza jer ova metoda uključuje oksidaciju željeza, sumpora i mangana, uklanjanje klora i kloramina itd. Ako dovod vode sadrži samo koloidni silicij, najbolji način za uklanjanje je ultrafiltracija.
Koja je razlika između koloidnog i reaktivnog silicija?
Koloidni i reaktivni silicij dva su oblika silicija prisutna u vodi. Ključna razlika između koloidnog silicija i reaktivnog silicija je u tome što je koloidni silicij polimerni oblik silicija, dok je reaktivni silicij nepolimerni oblik silicija. Drugim riječima, koloidni silicij je vrlo nereaktivan, dok je reaktivni silicij vrlo reaktivan i podložan je polimerizaciji i drugim kemijskim reakcijama.
U nastavku infografika prikazuje sažetak razlika između koloidnog silicija i reaktivnog silicija u obliku tablice.
Sažetak – koloidni silicij nasuprot reaktivnom siliciju
Koloidni i reaktivni silicij dva su oblika silicija prisutna u vodi. Ključna razlika između koloidnog silicija i reaktivnog silicija je u tome što je koloidni silicij polimerni oblik silicija, dok je reaktivni silicij nepolimerni oblik silicija.
