Siri Asid Koloid Silika/Silika Sol ialah penyebaran zarah silika berskala nano dengan kebolehserakan dan kestabilan yang tinggi. Ia digunakan secara meluas dalam tuangan ketepatan, pembawa pemangkin, salutan, produk seramik dan pembuatan kertas. Keterserakan silika sol secara langsung mempengaruhi prestasi dan kesannya dalam aplikasi, jadi adalah penting untuk memahami faktor yang mempengaruhi keterserakannya.

1. Saiz zarah dan taburan saiz zarah
Saiz zarah zarah silika koloid adalah faktor penting dalam menentukan keterserakannya. Secara umumnya, semakin kecil zarah silika dalam sol silika, semakin besar luas permukaan spesifiknya dan semakin tinggi tenaga permukaannya, jadi keterserakannya lebih baik. Zarah-zarah kecil dan seragam boleh lebih mudah dipisahkan antara satu sama lain dalam larutan dan mengekalkan keadaan serakan yang baik. Jika taburan saiz zarah tidak sekata, zarah yang lebih besar cenderung beragregat, mengakibatkan penurunan keterserakan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi saiz zarah adalah seperti berikut.
Kaedah penyediaan: Sol silika biasanya disediakan dengan kaedah sol-gel. Saiz zarah zarah boleh dilaraskan dengan mengawal keadaan tindak balas hidrolisis, seperti suhu, nilai pH dan masa tindak balas.
Penstabil zarah: Semasa proses penyediaan, menambah jumlah penstabil yang sesuai membantu mengawal pertumbuhan dan pengagregatan zarah, dengan itu memperoleh saiz zarah yang seragam.

2. nilai pH
Keterserakan sol silika berkait rapat dengan nilai pH larutan. Sol silika siri berasid menunjukkan keterserakan yang baik pada nilai pH yang lebih rendah. pH larutan mempengaruhi taburan cas pada permukaan zarah silika, yang seterusnya mempengaruhi tolakan elektrostatik antara zarah.
Di bawah keadaan berasid (pH 2-4): Permukaan sol silika bercas positif, yang menyebabkan tolakan antara zarah dan menghalang pengagregatan zarah, jadi keterserakan adalah baik.
Di bawah keadaan neutral atau beralkali: Apabila nilai pH meningkat, cas pada permukaan zarah berkurangan, tolakan elektrostatik menjadi lemah, dan zarah lebih berkemungkinan terkumpul, mengakibatkan penurunan keterserakan. Oleh itu, sols silika siri berasid biasanya lebih stabil dalam persekitaran berasid.

3. Kekuatan ion
Kekuatan ion adalah satu lagi faktor penting yang mempengaruhi keterserakan sols silika. Kepekatan ion dalam larutan mempengaruhi kesan perisai cas pada permukaan zarah koloid. Apabila kepekatan ion dalam larutan meningkat, cas pada permukaan zarah dinetralkan sebahagiannya, tolakan elektrostatik menjadi lemah, dan zarah lebih cenderung untuk beragregat, mengakibatkan keterserakan yang lemah.
Kekuatan ionik yang rendah: Pada kekuatan ion yang rendah, tolakan elektrostatik pada permukaan zarah sol silika adalah kuat, zarah tidak mudah untuk menghubungi satu sama lain, dan kebolehserakan yang baik dikekalkan.
Kekuatan ionik tinggi: Dalam larutan dengan kekuatan ionik yang tinggi, kesan perisai ion dipertingkatkan, tolakan elektrostatik menjadi lemah, zarah lebih berkemungkinan terkumpul, dan keterserakan adalah lemah. Oleh itu, apabila menggunakan silika sol, adalah perlu untuk mengawal kepekatan ion dalam larutan untuk mengelakkan penurunan keterserakan akibat kekuatan ion yang berlebihan.

4. Suhu
Suhu juga mempunyai kesan tertentu ke atas keterserakan sol silika. Perubahan suhu akan mengubah keadaan pergerakan zarah dalam silika sol dan kelikatan larutan, seterusnya menjejaskan keterserakannya.
Suhu rendah: Pada suhu rendah, tenaga kinetik zarah dalam silika sol adalah rendah, kelikatan larutan adalah tinggi, zarah bergerak perlahan, dan keterserakan adalah lemah. Suhu rendah jangka panjang boleh menyebabkan pengagregatan zarah dan pemendakan.
Suhu tinggi: Suhu tinggi akan meningkatkan tenaga kinetik zarah dan kecairan larutan, dan kebolehserakan boleh dipertingkatkan dalam masa yang singkat, tetapi jika suhu terlalu tinggi, ia akan menyebabkan zarah koloid menggumpal, dengan itu mengurangkan keterserakan. . Oleh itu, mengawal julat suhu yang sesuai membantu mengekalkan kestabilan dan keterserakan sol silika.

5. Pengubah suai permukaan
Semasa penyediaan dan penggunaan sol silika, pengubah suai permukaan atau dispersan sering ditambah untuk meningkatkan keterserakannya. Bahan tambahan ini boleh membentuk lapisan pelindung pada permukaan zarah untuk mengelakkan sentuhan langsung dan pengagregatan antara zarah.
Pengubahsuaian permukaan: Melalui rawatan pengubahsuaian kimia, kumpulan berfungsi tertentu seperti kumpulan hidroksil dan karboksil boleh diperkenalkan pada permukaan zarah silika untuk meningkatkan daya tolakan antara zarah, dengan itu meningkatkan keterserakan.
Dispersant: Dispersant berkesan boleh mengurangkan daya interaksi antara zarah dan meningkatkan keterserakan sol silika dalam larutan, terutamanya dalam larutan berkepekatan tinggi atau persekitaran yang kompleks. Peranan penyebar amat penting.

6. Penumpuan
Kepekatan sol silika juga merupakan faktor utama yang mempengaruhi keterserakan. Pada kepekatan rendah, interaksi antara zarah koloid adalah lemah, terdapat ruang yang cukup antara zarah untuk penyebaran, dan keterserakan adalah baik. Walau bagaimanapun, pada kepekatan tinggi, jarak antara zarah menjadi lebih kecil, kekerapan perlanggaran antara zarah meningkat, dan pengagregatan mudah disebabkan, mengakibatkan keterserakan berkurangan. Oleh itu, dalam aplikasi praktikal, kepekatan sol silika perlu dikawal mengikut persekitaran penggunaan khusus untuk memastikan keterserakannya yang baik.