منخفض الصوديوم نوع السيليكا الغروية / سول السيليكا هي مادة خام صناعية مهمة. يُستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل الطلاءات والسيراميك والأغذية والأدوية نظرًا لاستقراره الجيد وتعدد استخداماته. فيما يلي سوف نقدم طريقة تحضير السيليكا الغروية من نوع الصوديوم المنخفض بالتفصيل، بما في ذلك اختيار المواد الخام، وعملية التحضير والتحكم في المعلمات الرئيسية.

1. اختيار المواد الخام
المواد الخام لتحضير السيليكا الغروية من النوع المنخفض الصوديوم هي بشكل أساسي كما يلي.
مصدر السيليكون: مصادر السيليكون شائعة الاستخدام هي سيليكات الصوديوم وسيليكات الأمونيوم ومسحوق السيليكا. عند اختيار مصدر السيليكون، يجب إعطاء الأولوية لنقائه ومحتوى أيونات الصوديوم.
الماء: الماء النقي هو المذيب الرئيسي في عملية التحضير، ومن الضروري التأكد من أن نوعية المياه تلبي المتطلبات التجريبية.
حمض أو قلوي: العوامل الحمضية والقلوية لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني، شائعة الاستخدام هي حمض الهيدروكلوريك، ماء الأمونيا أو حمض الأسيتيك.

2. عملية التحضير
تتضمن عملية تحضير السيليكا الغروية من النوع المنخفض الصوديوم بشكل أساسي الخطوات التالية:
تفاعل التحلل المائي: قم بإذابة مصدر السيليكون المحدد في الماء النقي لتكوين محلول شفاف. بأخذ سيليكات الصوديوم كمثال، يمكن إذابته في الماء ومن ثم يمكن تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني عن طريق إضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف قطرة بعد قطرة. يتم التحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني في حدود 6 إلى 9 لضمان التقدم السلس للتفاعل.
عملية التبلور: عندما يتم ضبط قيمة الرقم الهيدروجيني، تبدأ أيونات السيليكات الموجودة في المحلول في البلمرة وتكوين جزيئات صغيرة. وتسمى هذه العملية هلام. في هذه المرحلة يجب الاستمرار في التحريك للمحافظة على تجانس المحلول ومنع ترسب الجزيئات.
التحكم في درجة الحرارة: خلال عملية التبلور، يكون لدرجة حرارة التفاعل تأثير مهم على تكوين وثبات الجزيئات. بشكل عام، يتم التحكم في درجة حرارة التفاعل بين درجة حرارة الغرفة و80 درجة مئوية لتعزيز نمو الجزيئات وتحسين تجانسها. تساعد درجة الحرارة المرتفعة على تسريع التفاعل، ولكن يجب تجنب درجة الحرارة الزائدة التي تسبب تكتل الجسيمات.
علاج التثبيت: من أجل تحسين استقرار المادة الغروية، يجب معالجة المحلول بعد التفاعل. يمكن إضافة المثبتات (مثل المواد الخافضة للتوتر السطحي) لمنع تراكم وترسيب الجزيئات. يجب تعديل اختيار المثبت وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة لضمان ثبات المنتج النهائي.
الترشيح والغسيل: بعد اكتمال التفاعل، قد يحتوي المحلول على مصدر سيليكون غير متفاعل وشوائب أخرى. في هذا الوقت، يجب إزالة هذه الشوائب عن طريق الترشيح أو الطرد المركزي. يجب غسل الغروانية المفلترة عدة مرات بالماء النقي لإزالة أيونات الصوديوم المتبقية والشوائب الأخرى لضمان نقاء المنتج النهائي.

3. تعديل الرقم الهيدروجيني والتركيز
أثناء عملية التحضير، يعد الرقم الهيدروجيني معلمة أساسية. سيؤثر الرقم الهيدروجيني المرتفع جدًا أو المنخفض جدًا على تكوين المادة الغروية واستقرارها. ولذلك، يجب اختبار قيمة الرقم الهيدروجيني وتعديلها بانتظام. بالإضافة إلى ذلك، يحتاج تركيز المنتج النهائي أيضًا إلى التعديل وفقًا لمتطلبات التطبيق، والتي يتم التحكم فيها عادةً بين 10% و30%.

4. التخزين والاستخدام
بعد التحضير، يجب تخزين السيليكا الغروية منخفضة الصوديوم في بيئة باردة وجافة، بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة ودرجات الحرارة المرتفعة. عند الاستخدام، يجب تحريكه بالكامل لضمان توحيد المادة الغروية، واتباع التعليمات ذات الصلة للاستخدام في التطبيق.