ძირითადი განსხვავება კოლოიდურ სილიციუმსა და რეაქტიულ სილიციუმს შორის არის ის, რომ კოლოიდური სილიციუმი არის სილიციუმის პოლიმერული ფორმა, ხოლო რეაქტიული სილიციუმი არის სილიციუმის არაპოლიმერული ფორმა.
სილიციუმი ან სილიციუმის დიოქსიდი არის კრისტალური ნაერთი, რომელიც გავრცელებულია ქანებში, მინერალებსა და ქვიშაში. ეს ნივთიერება წარმოიქმნება, როდესაც სილიციუმი და ჟანგბადი ურთიერთობენ ერთმანეთთან და სხვა მეტალთან ან მინერალთან. როგორც წესი, სილიციუმი წყალმომარაგებაში არსებობს ორი ფორმით: რეაქტიული სილიციუმი და კოლოიდური სილიციუმი.
რა არის კოლოიდური სილიციუმი?
კოლოიდური სილიციუმი არის სილიციუმის ნაწილაკების სუსპენზია თხევად ფაზაში.ამ სუსპენზიის სილიციუმის დიოქსიდის სტრუქტურა შეიძლება აღწერილი იყოს როგორც ამორფული, არაფოროვანი და, როგორც წესი, სფერული სილიციუმის ნაწილაკები. როდესაც სილიციუმის ნაწილაკები წყალშია, წყალთან კონტაქტში მყოფი კოლოიდური სილიციუმის ზედაპირი დაფარულია სილოქსანური ბმებით და სილანოლის ჯგუფებით. მაშასადამე, ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ კოლოიდური სილიციუმი, როგორც ჰიდროფილური ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია წყალბადის ბმების ფორმირება.
სურათი 01: სილიციუმის ნაწილაკების ზედაპირი წყალში
ჩვენ შეგვიძლია მოვამზადოთ კოლოიდური სილიციუმი მრავალსაფეხურიანი პროცესით, რომლის დროსაც ტუტე სილიკატური ხსნარი ნაწილობრივ განეიტრალება, რაც იწვევს სილიციუმის ბირთვების წარმოქმნას. ზოგადად, სილიციუმის ნაწილაკების ქვედანაყოფები ზომის დიაპაზონშია 1-დან 5 ნმ-მდე. ამ ქვედანაყოფების კომბინაცია დამოკიდებულია პოლიმერიზაციის პირობებზე, რომელიც იმყოფება კოლოიდურ სუსპენზიაში.თუმცა, წყლის შუშის ხსნარის (ნატრიუმის სილიკატის ხსნარი) საწყისი მჟავიანობის შედეგად მიიღება სილიციუმის ჰიდროქსიდი, Si(OH)4.
თუ კოლოიდური სილიციუმის სუსპენზიას დავამატებთ მარილს (ან თუ pH დაქვეითებულია 7-ზე), სუსპენზიის სილიციუმის ნაწილაკები ერთმანეთთან შერწყმას, ჯაჭვების ფორმირებას ახდენენ. ამ პროდუქტს ეწოდება სილიკა გელი. თუმცა, თუ pH-ს ოდნავ შევინარჩუნებთ ტუტე მხარეზე (pH=7 ზემოთ), მაშინ სილიციუმის ნაწილაკები განცალკევებული რჩება და თანდათან იზრდება. ამ ტიპის სილიციუმს შეგვიძლია ვუწოდოთ ნალექი სილიციუმი ან სილიციუმის ხსნარი.
კოლოიდური სილიციუმის დიოქსიდის მრავალი განსხვავებული გამოყენებაა, მათ შორის ქაღალდის დამზადება, სადაც გამოიყენება დრენაჟის დამხმარე საშუალებად, ნანომედიცინის წარმოებაში, მაღალტემპერატურული შემკვრელების წარმოებაში, საინვესტიციო ჩამოსხმა, ნახშირბადის ქაღალდი, კატალიზში, როგორც ტენიანობის შთამნთქმელი, და ა.შ.
რა არის რეაქტიული სილიციუმი?
რეაქტიული სილიციუმი არის ნებისმიერი მონომერული სილიციუმი, მათ შორის იონიზირებული ფორმები და სილიციუმის ნებისმიერი დაშლილი დიმერი.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რეაქტიული სილიციუმი არის სილიციუმის არაპოლიმერული ფორმა. არსებობს სხვადასხვა მეთოდი, რომელიც შეგვიძლია გამოვიყენოთ წყალმომარაგებიდან რეაქტიული სილიციუმის ამოღების მიზნით. ასეთ მეთოდებს მიეკუთვნება კირის დარბილება, იონების გაცვლა, საპირისპირო ოსმოზი, ულტრაფილტრაცია და ელექტროკოაგულაცია.
სურათი 02: წყალმომარაგების ავზი
თუმცა, რეაქტიული სილიციუმის წყლიდან ამოღების საუკეთესო მეთოდია საპირისპირო ოსმოზი, რადგან ეს მეთოდი მოიცავს რკინის, გოგირდის და მანგანუმის დაჟანგვას, ქლორისა და ქლორამინის მოცილებას და ა.შ. თუ წყალმომარაგება შეიცავს მხოლოდ კოლოიდურ სილიციუმს, მისი ამოღების საუკეთესო საშუალებაა ულტრაფილტრაცია.
რა განსხვავებაა კოლოიდურ სილიციუმსა და რეაქტიულ სილიციუმს შორის?
კოლოიდური და რეაქტიული სილიციუმი წყალმომარაგებაში არსებული სილიციუმის ორი ფორმაა.ძირითადი განსხვავება კოლოიდურ სილიციუმსა და რეაქტიულ სილიციუმს შორის არის ის, რომ კოლოიდური სილიციუმი არის სილიციუმის პოლიმერული ფორმა, ხოლო რეაქტიული სილიციუმი არის სილიციუმის არაპოლიმერული ფორმა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კოლოიდური სილიციუმი ძალზე არარეაქტიულია, ხოლო რეაქტიული სილიციუმი ძალიან რეაქტიულია და მიდრეკილია პოლიმერიზაციისა და სხვა ქიმიური რეაქციებისკენ.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ კოლოიდური სილიციუმის დიოქსიდისა და რეაქტიული სილიციუმის დიოქსიდის განსხვავების შეჯამებას ცხრილის სახით.
რეზიუმე – კოლოიდური სილიციუმი vs რეაქტიული სილიციუმი
კოლოიდური და რეაქტიული სილიციუმი წყალმომარაგებაში არსებული სილიციუმის ორი ფორმაა. ძირითადი განსხვავება კოლოიდურ სილიციუმსა და რეაქტიულ სილიციუმს შორის არის ის, რომ კოლოიდური სილიციუმი არის სილიციუმის პოლიმერული ფორმა, ხოლო რეაქტიული სილიციუმი არის სილიციუმის არაპოლიმერული ფორმა.
