Кремнезоль

Кремнезоль

Золь кремниевой кислоты (кремнезоль, коллоидный кремнезём) — это коллоидный раствор, состоящий из дисперсионной среды, которой является вода, и дисперсной фазы, представляющей собой мицеллы аморфного кремнезема. Мицеллы кремнезоля, насыщенные молекулами воды, обладают полимерной природой, обладают высокоразвитой поверхностью и большим количеством функциональных (силанольных) групп, что обеспечивает высокую реакционную способность и возможность модифицирования поверхности частиц путем адсорбирования различных ионов. Мицеллы кремнезоля представляют собой сферические частицы, насыщенные водой и ионами щелочных металлов (Li, Na, K, NH4). Данный коллоидный раствор характеризуется опалесценцией и белесым цветом. Кремнезоль, стабилизированный ионами натрия, устойчив в течение долгого времени, однако, происходит незначительное снижение концентрации оксида кремния, за счет оседания скоагулировавшихся мицелл.

Кремнезоль в промышленных масштабах производят двумя способами: ультрафильтрацией (концентрирование золя в системе фильтров, в которой происходит удаление воды через фильтрующие мембраны) и путем концентрирования (при помощи испарения воды в реакторах, с постоянной подпиткой разбавленным золем). В зависимости от метода производства изменяется размер и плотность частиц. Так при ультрафильтрации преимущественно диаметр мицелл колеблется в районе 5-15 нм, мицеллы золя более насыщенны водой и имеют менее сферическую форму, тогда как при концентрировании золя путем упаривания размер частиц лежит в диапазоне от 15 до 30 нм, частицы являются более плотными и сферическими.

Основным видом кремнезоля, потребляемого промышленностью, является щелочной золь, стабилизированный гидроксидом натрия. Коммерческие растворы имеют концентрацию по оксиду кремния от 15 до 30%. Выпускаются кремнезоли, стабилизированные так же ионами аммония, калия. При этом существуют марки, на основе щелочного золя, модифицированные оксидом алюминия, железа, хрома, минеральными кислотами. В зависимости от выбранного вида стабилизатора золя кремниевой кислоты в процессе его производства, кремнезоли бывают щелочными (рН>9) и кислыми (рН<5). Во всем диапазоне концентраций оксида кремния в коллоидном растворе золя кремниевой кислоты при значениях рН от 6 до 8 золь является неустойчивым и переходит в гель. Кислые кремнезоли за счет уменьшения двойного электрического слоя на поверхности мицелл более склонны к коагуляции и гелеобразованию, что понижает их устойчивость. Самым устойчивым во времени является щелочной золь кремниевой кислоты, стабилизированный гидроксидом натрия.

Золь кремниевой кислоты обладает развитой поверхностью, вследствие чего может адсорбировать на ней различные ионы или комплексные соединения.

При изменении рН раствора в сторону кислой среды, если золь был щелочным, и в сторону щелочной, если золь был кислым, происходит процесс гелеобразования, при этом протекает объединение мицелл в крупные агломераты, которые не способны больше диспергировать. Процесс гелеобразования является необратимым.

ПК Промстеклоцентр поставляет кремнезоли линейки Nanosil следующих марок:

№ п/п Наименование показателя Марки
 NANOSIL-15  NANOSIL-20 NANOSIL-30 NANOSIL-40 NANOSIL-20A NANOSIL-30A
1 Внешний вид Опалесцирующая жидкость светло-желтого или серого цвета
2 рН ед. рН 9,8-10,8 9,0-10,8 9,0-10,6 8,8-10,4 2,3-3,9 2,3-3,9
3 Массовая концентрация диоксида кремния, г/л 152-170 220-237 329-362 495-520 220-237 329-362
4 Массовая концентрация оксида натрия, г/л 3,5-7,5 3,0-7,0 2,5-6,5 2,0-6,0 ­–
5 Силикатный модуль 25-50 55-90 55-100 80-110
6 Площадь удельной поверхности, м²/г 260-435 220-370 220-300 170-260 220-300 220-300
7 Средний диаметр частиц, нм 6,0-10,0 7,0-12,0 8,0-12,0 10,0-15,0 8,0-12,0 8,0-12,0
8 Кинематическая вязкость, сСт, не более 5,0 5,0 10,0 20,0 10,0 10,0
9 Плотность, г/см³ 1,090-1,100 1,130-1,140 1,195-1,215 1,295-1,310 1,130-1,140 1,195-1,215

Цена на кремнезоль зависит от запрашиваемых характеристик.