Kolloidale Kieselsäure/Kieselsäurelösung mit niedrigem Natriumgehalt ist ein wichtiger Industrierohstoff. Aufgrund seiner guten Stabilität und Vielseitigkeit wird es in vielen Bereichen wie Beschichtungen, Keramik, Lebensmitteln und Medizin häufig eingesetzt. Im Folgenden wird die Herstellungsmethode von kolloidalem Siliciumdioxid mit niedrigem Natriumgehalt im Detail vorgestellt, einschließlich der Rohstoffauswahl, des Herstellungsprozesses und der Steuerung wichtiger Parameter.

1. Rohstoffauswahl
Die Rohstoffe für die Herstellung von kolloidalem Siliciumdioxid mit niedrigem Natriumgehalt sind hauptsächlich die folgenden.
Siliziumquelle: Häufig verwendete Siliziumquellen sind Natriumsilikat, Ammoniumsilikat und Kieselsäurepulver. Bei der Auswahl einer Siliziumquelle sollten Reinheit und Natriumionengehalt im Vordergrund stehen.
Wasser: Reines Wasser ist das Hauptlösungsmittel im Herstellungsprozess und es muss sichergestellt werden, dass die Wasserqualität den experimentellen Anforderungen entspricht.
Säure oder Lauge: Saure und alkalische Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, üblicherweise werden Salzsäure, Ammoniakwasser oder Essigsäure verwendet.

2. Vorbereitungsprozess
Der Herstellungsprozess von kolloidalem Siliciumdioxid mit niedrigem Natriumgehalt umfasst hauptsächlich die folgenden Schritte:
Hydrolysereaktion: Lösen Sie die ausgewählte Siliziumquelle in reinem Wasser auf, um eine transparente Lösung zu bilden. Am Beispiel von Natriumsilikat kann man es in Wasser auflösen und anschließend durch tropfenweise Zugabe von verdünnter Salzsäure den pH-Wert einstellen. Der pH-Wert wird im Bereich von 6 bis 9 kontrolliert, um einen reibungslosen Ablauf der Reaktion zu gewährleisten.
Gelierungsprozess: Durch die Einstellung des pH-Wertes beginnen die Silikat-Ionen in der Lösung zu polymerisieren und kleine Partikel zu bilden. Dieser Vorgang wird Gelierung genannt. In diesem Stadium sollte das Rühren fortgesetzt werden, um die Gleichmäßigkeit der Lösung aufrechtzuerhalten und ein Absetzen der Partikel zu verhindern.
Temperaturkontrolle: Während des Gelierungsprozesses hat die Reaktionstemperatur einen wichtigen Einfluss auf die Bildung und Stabilität der Partikel. Im Allgemeinen wird die Reaktionstemperatur zwischen Raumtemperatur und 80 Grad Celsius kontrolliert, um das Wachstum der Partikel zu fördern und ihre Gleichmäßigkeit zu verbessern. Hohe Temperaturen tragen zur Beschleunigung der Reaktion bei, zu hohe Temperaturen sollten jedoch vermieden werden, da sie sonst zu einer Agglomeration der Partikel führen könnten.
Stabilisierungsbehandlung: Um die Stabilität des Kolloids zu verbessern, muss die Lösung nach der Reaktion behandelt werden. Stabilisatoren (z. B. Tenside) können zugesetzt werden, um die Aggregation und Ausfällung von Partikeln zu verhindern. Die Wahl des Stabilisators sollte entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen angepasst werden, um die Stabilität des Endprodukts sicherzustellen.
Filtrieren und Waschen: Nach Abschluss der Reaktion kann die Lösung nicht umgesetzte Siliziumquellen und andere Verunreinigungen enthalten. Zu diesem Zeitpunkt müssen diese Verunreinigungen durch Filtration oder Zentrifugation entfernt werden. Das gefilterte Kolloid muss mehrmals mit reinem Wasser gewaschen werden, um restliche Natriumionen und andere Verunreinigungen zu entfernen und die Reinheit des Endprodukts sicherzustellen.

3. pH- und Konzentrationseinstellung
Während des Herstellungsprozesses ist der pH-Wert ein wichtiger Parameter. Ein zu hoher oder zu niedriger pH-Wert beeinträchtigt die Bildung und Stabilität des Kolloids. Daher muss der pH-Wert regelmäßig überprüft und angepasst werden. Darüber hinaus muss auch die Konzentration des Endprodukts entsprechend den Anwendungsanforderungen angepasst werden, normalerweise zwischen 10 % und 30 %.

4. Lagerung und Verwendung
Nach der Zubereitung sollte natriumarmes kolloidales Siliciumdioxid in einer kühlen, trockenen Umgebung, fern von direkter Sonneneinstrahlung und hohen Temperaturen, gelagert werden. Bei der Verwendung muss es vollständig gerührt werden, um die Gleichmäßigkeit des Kolloids sicherzustellen, und die entsprechenden Gebrauchsanweisungen für die Anwendung befolgen.