Silica keo/Silica Sol loại natri thấp là nguyên liệu công nghiệp quan trọng. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như lớp phủ, gốm sứ, thực phẩm và y học do tính ổn định và tính linh hoạt tốt. Sau đây sẽ giới thiệu chi tiết về phương pháp điều chế silica keo loại natri thấp, bao gồm lựa chọn nguyên liệu thô, quy trình chuẩn bị và kiểm soát các thông số chính.

1. Lựa chọn nguyên liệu
Nguyên liệu thô để điều chế silica keo loại natri thấp chủ yếu như sau.
Nguồn silicon: Các nguồn silicon thường được sử dụng là natri silicat, amoni silicat và bột silica. Khi chọn nguồn silicon, độ tinh khiết và hàm lượng ion natri của nó phải được ưu tiên.
Nước: Nước tinh khiết là dung môi chính trong quá trình pha chế, cần đảm bảo chất lượng nước đáp ứng yêu cầu thí nghiệm.
Axit hoặc kiềm: Các tác nhân axit, kiềm để điều chỉnh giá trị pH, thường được sử dụng là axit clohydric, nước amoniac hoặc axit axetic.

2. Quá trình chuẩn bị
Quá trình điều chế silica keo loại natri thấp chủ yếu bao gồm các bước sau:
Phản ứng thủy phân: Hòa tan nguồn silicon đã chọn vào nước tinh khiết để tạo thành dung dịch trong suốt. Lấy natri silicat làm ví dụ, nó có thể được hòa tan trong nước và sau đó có thể điều chỉnh giá trị pH bằng cách thêm từng giọt axit clohydric loãng. Giá trị pH được kiểm soát trong khoảng từ 6 đến 9 để đảm bảo phản ứng diễn ra suôn sẻ.
Quá trình tạo gel: Khi giá trị pH được điều chỉnh, các ion silicat trong dung dịch bắt đầu trùng hợp và tạo thành các hạt nhỏ. Quá trình này được gọi là gel hóa. Ở giai đoạn này, cần tiếp tục khuấy để duy trì tính đồng nhất của dung dịch và ngăn chặn các hạt lắng xuống.
Kiểm soát nhiệt độ: Trong quá trình tạo gel, nhiệt độ phản ứng có ảnh hưởng quan trọng đến sự hình thành và độ ổn định của các hạt. Nói chung, nhiệt độ phản ứng được kiểm soát giữa nhiệt độ phòng và 80 độ C để thúc đẩy sự phát triển của các hạt và cải thiện tính đồng nhất của chúng. Nhiệt độ cao giúp tăng tốc độ phản ứng, nhưng tránh nhiệt độ quá cao sẽ gây ra sự kết tụ hạt.
Xử lý ổn định: Để cải thiện tính ổn định của chất keo, dung dịch sau phản ứng cần được xử lý. Chất ổn định (chẳng hạn như chất hoạt động bề mặt) có thể được thêm vào để ngăn chặn sự kết tụ và kết tủa của các hạt. Việc lựa chọn chất ổn định phải được điều chỉnh theo yêu cầu ứng dụng cụ thể để đảm bảo tính ổn định của sản phẩm cuối cùng.
Lọc và rửa: Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch có thể chứa nguồn silicon không phản ứng và các tạp chất khác. Lúc này, những tạp chất này cần được loại bỏ bằng cách lọc hoặc ly tâm. Chất keo đã lọc cần được rửa nhiều lần bằng nước tinh khiết để loại bỏ các ion natri dư và các tạp chất khác để đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng.

3. Điều chỉnh pH và nồng độ
Trong quá trình chuẩn bị, pH là thông số quan trọng. Độ pH quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành và độ ổn định của chất keo. Vì vậy, giá trị pH cần được kiểm tra và điều chỉnh thường xuyên. Ngoài ra, nồng độ của sản phẩm cuối cùng cũng cần được điều chỉnh theo yêu cầu ứng dụng, thường được kiểm soát trong khoảng từ 10% đến 30%.

4. Bảo quản và sử dụng
Sau khi pha chế, keo silica có hàm lượng natri thấp cần được bảo quản ở môi trường khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và nhiệt độ cao. Khi sử dụng, cần phải khuấy đều để đảm bảo tính đồng nhất của chất keo và làm theo hướng dẫn sử dụng liên quan trong ứng dụng.