الفرق الرئيسي بين السيليكا الغروية والسيليكا التفاعلية هو أن السيليكا الغروية هي الشكل البوليمري للسيليكون ، بينما السيليكا التفاعلية هي الشكل غير البوليمري للسيليكون.
السيليكا أو ثاني أكسيد السيليكون مركب بلوري شائع في معظم الصخور والمعادن والرمال. تتشكل هذه المادة عندما يتفاعل السيليكون والأكسجين مع بعضهما البعض ومع معدن أو معدن آخر. عادة ، توجد السيليكا في إمدادات المياه في شكلين: السيليكا التفاعلية والسيليكا الغروية.
ما هي السيليكا الغروية؟
السيليكا الغروية عبارة عن تعليق لجزيئات السيليكا في المرحلة السائلة.يمكن وصف بنية السيليكا في هذا المعلق بأنها جسيمات سيليكا كروية غير متبلورة وغير مسامية ونموذجية. عندما تكون جزيئات السيليكا في الماء ، يتم تغطية سطح السيليكا الغروية الملامسة للماء بواسطة روابط siloxane ومجموعات silanol. لذلك ، يمكننا وصف السيليكا الغروية بأنها مادة محبة للماء قادرة على تكوين روابط هيدروجينية.
الشكل 01: سطح جزيئات السيليكا في الماء
يمكننا تحضير السيليكا الغروية عبر عملية متعددة الخطوات يتم فيها تحييد محلول السيليكات القلوية جزئيًا ، مما يؤدي إلى تكوين نوى السيليكا. بشكل عام ، تكون الوحدات الفرعية لجسيمات السيليكا في نطاق حجم من 1 إلى 5 نانومتر. يعتمد الجمع بين هذه الوحدات الفرعية على ظروف البلمرة الموجودة في المعلق الغرواني.ومع ذلك ، فإن التحميض الأولي لمحلول زجاج الماء (محلول سيليكات الصوديوم) ينتج هيدروكسيد السيليكون ، Si (OH) 4.
إذا أضفنا ملحًا إلى معلق السيليكا الغروي (أو إذا انخفض الرقم الهيدروجيني إلى أقل من 7) ، فإن جزيئات السيليكا في المعلق تميل إلى الاندماج مع بعضها البعض ، وتشكل سلاسل. هذا المنتج يسمى هلام السيليكا. ومع ذلك ، إذا حافظنا على الرقم الهيدروجيني قليلاً على الجانب القلوي (أعلى من الرقم الهيدروجيني=7) ، فإن جزيئات السيليكا تبقى منفصلة وتميل إلى النمو تدريجياً. يمكننا أن نطلق على هذا النوع من السيليكا اسم السيليكا المترسبة أو السيليكا سولز.
هناك العديد من التطبيقات المختلفة للسيليكا الغروية ، بما في ذلك صناعة الورق حيث يتم استخدامه كمساعد للصرف ، في إنتاج الطب النانوي ، في إنتاج مواد رابطة عالية الحرارة ، صب الاستثمار ، الورق الخالي من الكربون ، في الحفز ، كممتص للرطوبة ، إلخ
ما هي السيليكا التفاعلية؟
السيليكا التفاعلية هي أي سيليكا أحادية ، بما في ذلك الأشكال المتأينة وربما أي ثنائي مذاب من السيليكون.بمعنى آخر ، السيليكا التفاعلية هي الشكل غير البوليمري للسيليكا. هناك طرق مختلفة يمكننا استخدامها لإزالة السيليكا التفاعلية من إمدادات المياه. وتشمل هذه الطرق تليين الجير ، والتبادل الأيوني ، والتناضح العكسي ، والترشيح الفائق ، والتخثير الكهربي.
الشكل 02: خزان إمداد المياه
ومع ذلك ، فإن أفضل طريقة لإزالة السيليكا التفاعلية من الماء هي التناضح العكسي لأن هذه الطريقة تشمل أكسدة الحديد والكبريت والمنغنيز وإزالة الكلور والكلورامين وما إلى ذلك. إذا كان مصدر المياه يحتوي فقط على السيليكا الغروية ، أفضل طريقة لإزالته هي الترشيح الفائق
ما هو الفرق بين السيليكا الغروية والسيليكا التفاعلية؟
السيليكا الغروية والمتفاعلة نوعان من السيليكون الموجودان في إمدادات المياه.الفرق الرئيسي بين السيليكا الغروية والسيليكا التفاعلية هو أن السيليكا الغروية هي الشكل البوليمري للسيليكون ، في حين أن السيليكا التفاعلية هي الشكل غير البوليمري للسيليكون. بمعنى آخر ، السيليكا الغروية غير تفاعلية للغاية ، بينما السيليكا التفاعلية شديدة التفاعل وتميل إلى الخضوع للبلمرة والتفاعلات الكيميائية الأخرى.
أدناه مخطط معلوماتي يعرض ملخص الفرق بين السيليكا الغروية والسيليكا التفاعلية في شكل جدول.
ملخص - السيليكا الغروية مقابل السيليكا التفاعلية
السيليكا الغروية والمتفاعلة نوعان من السيليكون الموجودان في إمدادات المياه. الفرق الرئيسي بين السيليكا الغروية والسيليكا التفاعلية هو أن السيليكا الغروية هي الشكل البوليمري للسيليكون ، في حين أن السيليكا التفاعلية هي الشكل غير البوليمري للسيليكون.
