سیلیس کلوئیدی نوع کم سدیم/سیلیکا سل یک ماده خام صنعتی مهم است. به دلیل پایداری و تطبیق پذیری خوب در بسیاری از زمینه ها مانند پوشش ها، سرامیک ها، مواد غذایی و دارویی به طور گسترده استفاده می شود. در ادامه روش تهیه سیلیس کلوئیدی کم سدیم شامل انتخاب مواد اولیه، فرآیند آماده سازی و کنترل پارامترهای کلیدی به طور مفصل معرفی می شود.

1. انتخاب مواد اولیه
مواد اولیه تهیه سیلیس کلوئیدی نوع کم سدیم عمدتاً به شرح زیر است.
منبع سیلیکون: منابع سیلیکونی معمولاً مورد استفاده سیلیکات سدیم، سیلیکات آمونیوم و پودر سیلیس هستند. هنگام انتخاب منبع سیلیکونی، خلوص و محتوای یون سدیم آن باید در اولویت قرار گیرد.
آب: آب خالص حلال اصلی در فرآیند آماده سازی است و لازم است اطمینان حاصل شود که کیفیت آب مطابق با نیازهای آزمایشی است.
اسید یا قلیایی: عوامل اسیدی و قلیایی برای تنظیم مقدار pH که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند اسید هیدروکلریک، آب آمونیاک یا اسید استیک هستند.

2. فرآیند آماده سازی
فرآیند تهیه سیلیس کلوئیدی نوع کم سدیم عمدتاً شامل مراحل زیر است:
واکنش هیدرولیز: منبع سیلیکون انتخاب شده را در آب خالص حل کنید تا یک محلول شفاف تشکیل شود. با در نظر گرفتن سیلیکات سدیم به عنوان مثال، می توان آن را در آب حل کرد و سپس با افزودن قطره قطره اسید هیدروکلریک رقیق، مقدار pH را تنظیم کرد. مقدار pH در محدوده 6 تا 9 کنترل می شود تا از پیشرفت آرام واکنش اطمینان حاصل شود.
فرآیند ژل شدن: با تنظیم مقدار pH، یون های سیلیکات موجود در محلول شروع به پلیمریزه شدن و تشکیل ذرات کوچک می کنند. این فرآیند ژل شدن نامیده می شود. در این مرحله برای حفظ یکنواختی محلول و جلوگیری از ته نشین شدن ذرات باید به هم زدن ادامه داد.
کنترل دما: در طول فرآیند ژل شدن، دمای واکنش تأثیر مهمی بر تشکیل و پایداری ذرات دارد. به طور کلی، دمای واکنش بین دمای اتاق و 80 درجه سانتیگراد برای ترویج رشد ذرات و بهبود یکنواختی آنها کنترل می شود. دمای بالا به تسریع واکنش کمک می کند، اما باید از دمای بیش از حد برای ایجاد تجمع ذرات اجتناب شود.
درمان تثبیت: به منظور بهبود پایداری کلوئید، محلول پس از واکنش نیاز به درمان دارد. برای جلوگیری از تجمع و رسوب ذرات می توان تثبیت کننده هایی (مانند سورفکتانت ها) اضافه کرد. انتخاب تثبیت کننده باید با توجه به الزامات کاربردی خاص تنظیم شود تا از پایداری محصول نهایی اطمینان حاصل شود.
فیلتراسیون و شستشو: پس از اتمام واکنش، محلول ممکن است حاوی منبع سیلیکونی واکنش نداده و سایر ناخالصی ها باشد. در این زمان، این ناخالصی ها باید با فیلتراسیون یا سانتریفیوژ حذف شوند. کلوئید فیلتر شده باید چندین بار با آب خالص شسته شود تا یون های سدیم باقیمانده و سایر ناخالصی ها حذف شود تا از خلوص محصول نهایی اطمینان حاصل شود.

3. تنظیم pH و غلظت
در طول فرآیند آماده سازی، pH یک پارامتر کلیدی است. PH خیلی بالا یا خیلی پایین بر تشکیل و پایداری کلوئید تأثیر می گذارد. بنابراین، مقدار pH نیاز به آزمایش و تنظیم منظم دارد. علاوه بر این، غلظت محصول نهایی نیز باید با توجه به نیازهای کاربردی تنظیم شود که معمولا بین 10 تا 30 درصد کنترل می شود.

4. ذخیره سازی و استفاده
سیلیس کلوئیدی کم سدیم پس از آماده سازی باید در محیط خشک و خنک و دور از نور مستقیم خورشید و دمای بالا نگهداری شود. هنگام استفاده باید کاملاً هم زده شود تا از یکنواختی کلوئید اطمینان حاصل شود و دستورالعمل های مربوطه را برای استفاده در برنامه دنبال کنید.