Différence entre la silice colloïdale et la silice réactive

Le différence clé entre la silice colloïdale et la silice réactive est que La silice colloïdale est la forme polymère du silicium, tandis que la silice réactive est la forme non polymère du silicium.

Le dioxyde de silice ou de silicium est un composé cristallin commun dans la plupart des roches, des minéraux et du sable. Cette substance se forme lorsque le silicium et l'oxygène réagissent entre eux et un autre métal ou minéral. En règle générale, la silice dans l'approvisionnement en eau existe sous deux formes: silice réactive et silice colloïdale.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la silice colloïdale 
3. Qu'est-ce que la silice réactive
4. Comparaison côte à côte - silice colloïdale vs silice réactive sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que la silice colloïdale?

La silice colloïdale est une suspension de particules de silice dans la phase liquide. La structure de silice dans cette suspension peut être décrite comme des particules de silice amorphes, non poreuses et généralement sphériques. Lorsque les particules de silice sont dans l'eau, la surface de la silice colloïdale en contact avec l'eau est recouverte de liaisons de siloxane et de groupes de silanol. Par conséquent, nous pouvons décrire la silice colloïdale comme une substance hydrophile qui est capable de former des liaisons hydrogène.

Figure 01: Surface des particules de silice dans l'eau

Nous pouvons préparer la silice colloïdale via un processus en plusieurs étapes dans lequel une solution de silicate alcaline est partiellement neutralisée, conduisant à la formation de noyaux de silice. Généralement, les sous-unités des particules de silice sont dans la plage de taille de 1 à 5 nm. La combinaison de ces sous-unités dépend des conditions de polymérisation qui est présente dans la suspension colloïdale. Cependant, l'acidification initiale de la solution de verre d'eau (solution de silicate de sodium) donne un hydroxyde de silicium, Si (OH) 4 4.

Si nous ajoutons un sel à la suspension de silice colloïdale (ou si le pH est réduit en dessous de 7), les particules de silice dans la suspension ont tendance à fusionner les unes avec les autres, formant des chaînes. Ce produit est appelé gel de silice. Cependant, si nous gardons légèrement le pH du côté alcalin (au-dessus du pH = 7), alors les particules de silice restent séparées et ont tendance à croître progressivement. Nous pouvons appeler ce type de silice comme des sols de silice ou de silice précipités.

Il existe de nombreuses applications différentes de la silice colloïdale, y compris la fabrication du papier où elle est utilisée comme aide au drainage, dans la production de nanomédecine, dans la production de liants à haute température, la coulée d'investissement, le papier sans carbone, en catalyse, comme absorbant d'humidité, etc.

Qu'est-ce que la silice réactive?

La silice réactive est toute silice monomère, y compris les formes ionisées et potentiellement n'importe quel dimère dissous du silicium. En d'autres termes, la silice réactive est la forme non polymère de silice. Il existe différentes méthodes que nous pouvons utiliser pour éliminer la silice réactive d'un approvisionnement en eau. Ces méthodes incluent le ramollissement de la chaux, l'échange d'ions, l'osmose inverse, l'ultrafiltration et l'électrocoagulation.

Figure 02: Un réservoir d'approvisionnement en eau

Cependant, la meilleure méthode pour éliminer la silice réactive de l'eau est l'osmose inverse car cette méthode comprend l'oxydation du fer, du soufre et du manganèse, l'élimination du chlore et de la chloramine, etc. Si l'alimentation en eau ne contient que de la silice colloïdale, la meilleure façon de le retirer est l'ultrafiltration.

Quelle est la différence entre la silice colloïdale et la silice réactive?

La silice colloïdale et réactive est deux formes de silicium présent dans l'approvisionnement en eau. La principale différence entre la silice colloïdale et la silice réactive est que la silice colloïdale est la forme polymère du silicium, tandis que la silice réactive est la forme non polymère du silicium. En d'autres termes, la silice colloïdale est très non réactive, tandis que la silice réactive est très réactive et a tendance à subir une polymérisation et d'autres réactions chimiques.

Ci-dessous infographie présente le résumé de la différence entre la silice colloïdale et la silice réactive sous forme tabulaire.

Résumé - Silice colloïdale vs silice réactive

La silice colloïdale et réactive est deux formes de silicium présent dans l'approvisionnement en eau. La principale différence entre la silice colloïdale et la silice réactive est que la silice colloïdale est la forme polymère du silicium, tandis que la silice réactive est la forme non polymère du silicium.

Référence:

1. Timmons, M. (2020, 10 juin). Quelle est la meilleure façon d'éliminer la silice de l'eau? Récupéré le 15 octobre 2020, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Surface schématique de gel de silice» par Stéphane Mons - Propre travaux (CC par 2.5) Via Commons Wikimedia

2. «Thalla Water Tank» par Gurdhad - Propre travaux (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia