Tipo di silice colloidale/sol. di silice a basso contenuto di sodio è un'importante materia prima industriale. È ampiamente utilizzato in molti campi come rivestimenti, ceramica, alimenti e medicinali grazie alla sua buona stabilità e versatilità. Di seguito verrà introdotto in dettaglio il metodo di preparazione della silice colloidale a basso contenuto di sodio, compresa la selezione delle materie prime, il processo di preparazione e il controllo dei parametri chiave.

1. Selezione delle materie prime
Le materie prime per la preparazione della silice colloidale di tipo a basso contenuto di sodio sono principalmente le seguenti.
Fonte di silicio: le fonti di silicio comunemente utilizzate sono il silicato di sodio, il silicato di ammonio e la polvere di silice. Quando si seleziona una fonte di silicio, si dovrebbe dare priorità alla sua purezza e al contenuto di ioni sodio.
Acqua: l'acqua pura è il solvente principale nel processo di preparazione ed è necessario garantire che la qualità dell'acqua soddisfi i requisiti sperimentali.
Acidi o alcalini: agenti acidi e alcalini per regolare il valore del pH, comunemente usati sono acido cloridrico, acqua ammoniacale o acido acetico.

2. Processo di preparazione
Il processo di preparazione della silice colloidale a basso contenuto di sodio comprende principalmente le seguenti fasi:
Reazione di idrolisi: sciogliere la fonte di silicio selezionata in acqua pura per formare una soluzione trasparente. Prendendo come esempio il silicato di sodio, è possibile scioglierlo in acqua e quindi regolare il valore del pH aggiungendo goccia a goccia acido cloridrico diluito. Il valore del pH è controllato nell'intervallo da 6 a 9 per garantire il regolare svolgimento della reazione.
Processo di gelificazione: quando il valore del pH viene regolato, gli ioni silicato nella soluzione iniziano a polimerizzare e formare piccole particelle. Questo processo è chiamato gelificazione. A questo punto è opportuno continuare l'agitazione per mantenere l'uniformità della soluzione ed evitare la sedimentazione delle particelle.
Controllo della temperatura: durante il processo di gelificazione, la temperatura di reazione ha un'influenza importante sulla formazione e sulla stabilità delle particelle. Generalmente, la temperatura di reazione viene controllata tra la temperatura ambiente e 80 gradi Celsius per favorire la crescita delle particelle e migliorarne l'uniformità. L'alta temperatura aiuta ad accelerare la reazione, ma una temperatura eccessiva dovrebbe essere evitata per causare l'agglomerazione delle particelle.
Trattamento di stabilizzazione: per migliorare la stabilità del colloide, la soluzione dopo la reazione deve essere trattata. È possibile aggiungere stabilizzanti (come i tensioattivi) per prevenire l'aggregazione e la precipitazione delle particelle. La scelta dello stabilizzante deve essere adattata in base ai requisiti applicativi specifici per garantire la stabilità del prodotto finale.
Filtrazione e lavaggio: una volta completata la reazione, la soluzione può contenere una fonte di silicio non reagito e altre impurità. A questo punto, queste impurità devono essere rimosse mediante filtrazione o centrifugazione. Il colloide filtrato deve essere lavato più volte con acqua pura per rimuovere gli ioni sodio residui e altre impurità per garantire la purezza del prodotto finale.

3. Regolazione del pH e della concentrazione
Durante il processo di preparazione, il pH è un parametro chiave. Un pH troppo alto o troppo basso influenzerà la formazione e la stabilità del colloide. Pertanto il valore del pH deve essere testato e regolato regolarmente. Inoltre, anche la concentrazione del prodotto finale deve essere regolata in base ai requisiti applicativi, solitamente controllata tra il 10% e il 30%.

4. Conservazione e utilizzo
Dopo la preparazione, la silice colloidale a basso contenuto di sodio deve essere conservata in un ambiente fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta e dalle alte temperature. Durante l'utilizzo, è necessario agitarlo completamente per garantire l'uniformità del colloide e seguire le relative istruzioni per l'uso nell'applicazione.