Série Ácida Sílica Coloidal/Sílica Sol é uma dispersão de partículas de sílica em nanoescala com alta dispersibilidade e estabilidade. É amplamente utilizado em fundição de precisão, transportadores de catalisadores, revestimentos, produtos cerâmicos e fabricação de papel. A dispersibilidade do sol de sílica afeta diretamente seu desempenho e efeito na aplicação, por isso é importante entender quais fatores afetam sua dispersibilidade.

1. Tamanho de partícula e distribuição de tamanho de partícula
O tamanho das partículas de sílica coloidal é um fator importante na determinação de sua dispersibilidade. De um modo geral, quanto menores forem as partículas de sílica no sol de sílica, maior será a sua área superficial específica e maior será a sua energia superficial, pelo que a sua dispersibilidade é melhor. Partículas pequenas e uniformes podem ser mais facilmente separadas umas das outras na solução e manter um bom estado de dispersão. Se a distribuição do tamanho das partículas for desigual, as partículas maiores tendem a agregar-se, resultando numa diminuição da dispersibilidade.
Os fatores que afetam o tamanho das partículas são os seguintes.
Método de preparação: O sol de sílica é geralmente preparado pelo método sol-gel. O tamanho de partícula das partículas pode ser ajustado controlando as condições da reação de hidrólise, tais como temperatura, valor de pH e tempo de reação.
Estabilizador de partículas: Durante o processo de preparação, a adição de uma quantidade adequada de estabilizador ajuda a controlar o crescimento e a agregação de partículas, obtendo assim um tamanho de partícula uniforme.

2. Valor do pH
A dispersibilidade do sol de sílica está intimamente relacionada ao valor do pH da solução. Os sóis de sílica da série ácida apresentam boa dispersibilidade em valores de pH mais baixos. O pH da solução afeta a distribuição de carga na superfície das partículas de sílica, que por sua vez afeta a repulsão eletrostática entre as partículas.
Sob condições ácidas (pH 2-4): A superfície do sol de sílica é carregada positivamente, o que causa repulsão entre as partículas e evita a agregação de partículas, portanto a dispersibilidade é boa.
Sob condições neutras ou alcalinas: À medida que o valor do pH aumenta, a carga na superfície das partículas diminui, a repulsão eletrostática enfraquece e é mais provável que as partículas se agreguem, resultando numa diminuição da dispersibilidade. Portanto, os sóis de sílica da série ácida são geralmente mais estáveis ​​em ambientes ácidos.

3. Força iônica
A força iônica é outro fator importante que afeta a dispersibilidade dos sóis de sílica. A concentração de íons na solução afeta o efeito de proteção de carga na superfície das partículas coloidais. À medida que a concentração de íons na solução aumenta, a carga na superfície das partículas é parcialmente neutralizada, a repulsão eletrostática é enfraquecida e é mais provável que as partículas se agreguem, resultando em fraca dispersibilidade.
Baixa força iônica: Com baixa força iônica, a repulsão eletrostática na superfície das partículas de sol de sílica é forte, as partículas não são fáceis de entrar em contato umas com as outras e é mantida uma boa dispersibilidade.
Alta força iônica: Em soluções com alta força iônica, o efeito de proteção iônica é aumentado, a repulsão eletrostática é enfraquecida, as partículas têm maior probabilidade de se agregar e a dispersibilidade é fraca. Portanto, ao aplicar sol de sílica, é necessário controlar a concentração de íons na solução para evitar uma diminuição na dispersibilidade devido à força iônica excessiva.

4. Temperatura
A temperatura também tem um certo efeito na dispersibilidade do sol de sílica. As mudanças de temperatura alterarão o estado de movimento das partículas no sol de sílica e a viscosidade da solução, afetando assim a sua dispersibilidade.
Baixa temperatura: Em baixa temperatura, a energia cinética das partículas no sol de sílica é baixa, a viscosidade da solução é alta, as partículas se movem lentamente e a dispersibilidade é fraca. A baixa temperatura a longo prazo pode causar agregação e precipitação de partículas.
Alta temperatura: A alta temperatura aumentará a energia cinética das partículas e a fluidez da solução, e a dispersibilidade pode ser melhorada em um curto espaço de tempo, mas se a temperatura for muito alta, fará com que as partículas coloidais se aglomerem, reduzindo assim a dispersibilidade . Portanto, controlar a faixa de temperatura apropriada ajuda a manter a estabilidade e a dispersibilidade do sol de sílica.

5. Modificador de superfície
Durante a preparação e uso do sol de sílica, modificadores de superfície ou dispersantes são frequentemente adicionados para aumentar sua dispersibilidade. Estes aditivos podem formar uma camada protetora na superfície das partículas para evitar o contato direto e a agregação entre as partículas.
Modificação de superfície: Através do tratamento de modificação química, grupos funcionais específicos, como grupos hidroxila e carboxila, podem ser introduzidos na superfície das partículas de sílica para aumentar a força repulsiva entre as partículas, melhorando assim a dispersibilidade.
Dispersante: O dispersante pode efetivamente reduzir a força de interação entre as partículas e melhorar a dispersibilidade do sol de sílica em solução, especialmente em soluções de alta concentração ou ambientes complexos. O papel dos dispersantes é particularmente significativo.

6. Concentração
A concentração de sol de sílica também é um fator chave que afeta a dispersibilidade. Em baixas concentrações, a interação entre as partículas coloidais é fraca, há espaço suficiente entre as partículas para dispersão e a dispersibilidade é boa. No entanto, em concentrações elevadas, a distância entre as partículas torna-se menor, a frequência de colisão entre as partículas aumenta e a agregação é facilmente causada, resultando numa dispersibilidade reduzida. Portanto, em aplicações práticas, a concentração de sílica sol precisa ser controlada de acordo com o ambiente específico de uso para garantir sua boa dispersibilidade.