Che cos'è la silice colloidale?
La silice colloidale è una dispersione liquida di biossido di silicio, lo stesso materiale che si trova naturalmente nella sabbia. Come altri colloidi, è costituito da particelle microscopiche uniformemente disperse in una sostanza diversa - in questo caso, un solido disperso in un liquido. Questa miscela è conosciuta come sol e ha numerose applicazioni industriali e commerciali.
I sol di silice sono creati usando una varietà di procedure chimiche. Di solito la silice colloidale è monodispersa, il che significa che tutte le particelle nel sol hanno le stesse dimensioni. Le particelle vengono "cresciute" chimicamente da minuscoli nuclei di silice sospesi nella soluzione acquosa e possono essere grandi o piccoli a seconda delle proprietà desiderate del sol finito.
Le particelle di grandi dimensioni tendono a rendere più stabile una miscela di silice, o probabilmente a rimanere in forma dispersa. Ad alte concentrazioni, particelle più piccole possono formare aggregati e rendere la miscela appiccicosa e viscosa. La dimensione delle particelle influenza anche l'aspetto del sol e le miscele con piccole particelle sono più trasparenti.
La silice colloidale viene utilizzata in molteplici contesti. Può essere usato come agente abrasivo o lucidante per semiconduttori, come catalizzatore per varie reazioni chimiche e come prodotto di rivestimento. I rivestimenti di silice sono utili per aumentare la trazione su superfici come pavimenti e binari ferroviari e fibre tessili. Ciò è dovuto sia all'azione abrasiva delle piccole particelle che alla loro capacità di reagire chimicamente con la superficie opposta.
La fabbricazione della carta è un'altra area in cui la silice colloidale è ampiamente utilizzata. Qui, la silice funge da agente di drenaggio, consentendo di contenere più amido nella carta mentre viene elaborata la polpa acquosa. L'amido aggiuntivo aumenta la tenacità della carta.
Nella produzione di vino e succo, la silice colloidale viene utilizzata per raffinare una bevanda rimuovendo i composti organici dalla sospensione. Questi composti, che altrimenti formerebbero un'impurità indesiderabile nella bevanda o influirebbero negativamente sul sapore, sono attratti da particelle caricate in modo opposto nel sol. Si forma un sedimento di silice e impurità che può essere rimosso meccanicamente, lasciandosi dietro una bevanda purificata.
Mentre in molte applicazioni industriali è importante mantenere la silice nella sua forma uniformemente dispersa, in altri casi si desidera la formazione di grumi o catene di particelle. I gel di silice, che sono spesso usati come essiccante nei prodotti confezionati, possono essere formati in questo modo. Quando il pH della silice colloidale viene ridotto a meno di 7 o viene aggiunto sale, le particelle nel sol iniziano a legarsi l'una all'altra, formando catene. Alla fine, viene creato un gel di silice.