Serie ácida Sílice coloidal/Sol de sílice es una dispersión de partículas de sílice a nanoescala con alta dispersabilidad y estabilidad. Se utiliza ampliamente en fundición de precisión, soportes de catalizadores, revestimientos, productos cerámicos y fabricación de papel. La dispersabilidad del sol de sílice afecta directamente su desempeño y efecto en la aplicación, por lo que es importante comprender qué factores afectan su dispersabilidad.

1. Tamaño de partícula y distribución granulométrica.
El tamaño de partícula de las partículas de sílice coloidal es un factor importante para determinar su dispersabilidad. En términos generales, cuanto más pequeñas son las partículas de sílice en el sol de sílice, mayor es su área superficial específica y mayor su energía superficial, por lo que su dispersabilidad es mejor. Las partículas pequeñas y uniformes se pueden separar más fácilmente entre sí en la solución y mantener un buen estado de dispersión. Si la distribución del tamaño de las partículas es desigual, las partículas más grandes tienden a agregarse, lo que resulta en una disminución de la dispersabilidad.
Los factores que afectan el tamaño de las partículas son los siguientes.
Método de preparación: El sol de sílice se suele preparar mediante el método sol-gel. El tamaño de partícula de las partículas se puede ajustar controlando las condiciones de la reacción de hidrólisis, tales como la temperatura, el valor del pH y el tiempo de reacción.
Estabilizador de partículas: Durante el proceso de preparación, agregar una cantidad adecuada de estabilizador ayuda a controlar el crecimiento y agregación de las partículas, obteniendo así un tamaño de partícula uniforme.

2. valor del pH
La dispersabilidad del sol de sílice está estrechamente relacionada con el valor del pH de la solución. Los soles de sílice de la serie ácida muestran una buena dispersabilidad a valores de pH más bajos. El pH de la solución afecta la distribución de carga en la superficie de las partículas de sílice, lo que a su vez afecta la repulsión electrostática entre partículas.
En condiciones ácidas (pH 2-4): la superficie del sol de sílice está cargada positivamente, lo que provoca repulsión entre las partículas y evita la agregación de partículas, por lo que la dispersabilidad es buena.
En condiciones neutras o alcalinas: a medida que aumenta el valor del pH, la carga en la superficie de las partículas disminuye, la repulsión electrostática se debilita y es más probable que las partículas se agreguen, lo que resulta en una disminución de la dispersabilidad. Por lo tanto, los soles de sílice de serie ácida suelen ser más estables en ambientes ácidos.

3. Fuerza iónica
La fuerza iónica es otro factor importante que afecta la dispersabilidad de los soles de sílice. La concentración de iones en la solución afecta el efecto de protección de carga en la superficie de las partículas coloidales. A medida que aumenta la concentración de iones en la solución, la carga en la superficie de las partículas se neutraliza parcialmente, la repulsión electrostática se debilita y es más probable que las partículas se agreguen, lo que resulta en una dispersabilidad deficiente.
Baja fuerza iónica: a baja fuerza iónica, la repulsión electrostática en la superficie de las partículas de sol de sílice es fuerte, no es fácil que las partículas entren en contacto entre sí y se mantiene una buena dispersabilidad.
Alta fuerza iónica: en soluciones con alta fuerza iónica, el efecto de protección iónica aumenta, la repulsión electrostática se debilita, es más probable que las partículas se agreguen y la dispersabilidad es pobre. Por lo tanto, al aplicar sol de sílice, es necesario controlar la concentración de iones en la solución para evitar una disminución en la dispersabilidad debido a una fuerza iónica excesiva.

4. Temperatura
La temperatura también tiene cierto efecto sobre la dispersabilidad del sol de sílice. Los cambios de temperatura cambiarán el estado de movimiento de las partículas en el sol de sílice y la viscosidad de la solución, afectando así su dispersabilidad.
Baja temperatura: a baja temperatura, la energía cinética de las partículas en el sol de sílice es baja, la viscosidad de la solución es alta, las partículas se mueven lentamente y la dispersabilidad es pobre. Las bajas temperaturas prolongadas pueden provocar agregación de partículas y precipitación.
Alta temperatura: la alta temperatura aumentará la energía cinética de las partículas y la fluidez de la solución, y la dispersabilidad puede mejorarse en poco tiempo, pero si la temperatura es demasiado alta, hará que las partículas coloides se aglomeren, reduciendo así la dispersabilidad. . Por lo tanto, controlar el rango de temperatura apropiado ayuda a mantener la estabilidad y dispersabilidad del sol de sílice.

5. Modificador de superficie
Durante la preparación y uso del sol de sílice, a menudo se añaden modificadores de superficie o dispersantes para mejorar su dispersabilidad. Estos aditivos pueden formar una capa protectora sobre la superficie de las partículas para evitar el contacto directo y la agregación entre partículas.
Modificación de la superficie: mediante un tratamiento de modificación química, se pueden introducir grupos funcionales específicos, como grupos hidroxilo y carboxilo, en la superficie de las partículas de sílice para mejorar la fuerza repulsiva entre las partículas, mejorando así la dispersabilidad.
Dispersante: el dispersante puede reducir eficazmente la fuerza de interacción entre partículas y mejorar la dispersabilidad del sol de sílice en solución, especialmente en soluciones de alta concentración o entornos complejos. El papel de los dispersantes es particularmente significativo.

6. Concentración
La concentración de sol de sílice también es un factor clave que afecta la dispersabilidad. En concentraciones bajas, la interacción entre partículas coloidales es débil, hay suficiente espacio entre las partículas para la dispersión y la dispersabilidad es buena. Sin embargo, a altas concentraciones, la distancia entre partículas se vuelve más pequeña, la frecuencia de colisión entre partículas aumenta y se produce fácilmente agregación, lo que da como resultado una dispersabilidad reducida. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, la concentración de sol de sílice debe controlarse según el entorno de uso específico para garantizar su buena dispersabilidad.