Was ist kolloidales Siliciumdioxid?
Kolloidales Siliciumdioxid ist eine flüssige Dispersion von Siliciumdioxid, das gleiche Material, das natürlich im Sand vorkommt. Wie andere Kolloide besteht es aus mikroskopisch kleinen Partikeln, die gleichmäßig in einer anderen Substanz verteilt sind - in diesem Fall einem Feststoff, der in einer Flüssigkeit dispergiert ist. Diese Mischung ist als Sol bekannt und hat zahlreiche industrielle und kommerzielle Anwendungen.
Kieselsole werden mit einer Vielzahl chemischer Verfahren hergestellt. Normalerweise ist kolloidales Siliciumdioxid monodispers, was bedeutet, dass alle Partikel im Sol die gleiche Größe haben. Partikel werden chemisch aus winzigen Siliciumdioxidkernen, die in der wässrigen Lösung suspendiert sind, "gezüchtet" und können je nach den gewünschten Eigenschaften des fertigen Sols groß oder klein sein.
Große Teilchen neigen dazu, eine Mischung aus Siliciumdioxid stabiler zu machen oder bleiben wahrscheinlich in dispergierter Form. Bei hohen Konzentrationen können kleinere Partikel Aggregate bilden und die Mischung zähflüssig und zähflüssig machen. Die Partikelgröße beeinflusst auch das Erscheinungsbild des Sols, und Gemische mit kleinen Partikeln sind transparenter.
Kolloidales Siliciumdioxid wird in einer Vielzahl von Umgebungen verwendet. Es kann als Schleif- oder Poliermittel für Halbleiter, als Katalysator für verschiedene chemische Reaktionen und als Beschichtungsprodukt verwendet werden. Beschichtungen aus Siliciumdioxid tragen zur Erhöhung der Traktion auf Oberflächen wie Fußböden und Gleisen sowie auf Textilfasern bei. Dies liegt sowohl an der abrasiven Wirkung der kleinen Partikel als auch an ihrer Fähigkeit, mit der gegenüberliegenden Oberfläche chemisch zu reagieren.
Die Papierherstellung ist ein weiterer Bereich, in dem kolloidales Siliciumdioxid weit verbreitet ist. Hier wirkt Kieselsäure als Entwässerungsmittel, wodurch mehr Stärke im Papier enthalten ist, wenn der wässrige Zellstoff verarbeitet wird. Die zusätzliche Stärke erhöht die Zähigkeit des Papiers.
Bei der Wein- und Saftherstellung wird kolloidales Siliciumdioxid verwendet, um ein Getränk zu raffinieren, indem organische Verbindungen aus der Suspension entfernt werden. Diese Verbindungen, die ansonsten eine unerwünschte Verunreinigung im Getränk bilden oder den Geschmack beeinträchtigen würden, werden von entgegengesetzt geladenen Partikeln im Sol angezogen. Es bildet sich ein Bodensatz aus Kieselsäure und Verunreinigungen, der mechanisch entfernt werden kann und ein gereinigtes Getränk zurücklässt.
Während es in vielen industriellen Anwendungen wichtig ist, Siliciumdioxid in seiner gleichmäßig dispergierten Form zu halten, ist in anderen Fällen die Bildung von Klumpen oder Ketten von Partikeln erwünscht. Auf diese Weise können Silicagele gebildet werden, die häufig als Trockenmittel in verpackten Produkten verwendet werden. Wenn der pH-Wert von kolloidalem Siliciumdioxid auf weniger als 7 verringert wird oder Salz zugesetzt wird, beginnen sich die Partikel im Sol miteinander zu verbinden und bilden Ketten. Schließlich entsteht ein Kieselgel.