İçeriğe atla

Koloidal silika

Koloidal silikalar ince amorf, gözeneksiz ve genellikle küresel, sıvı fazda silika parçacıklardır.

Üretimi

Koloidal silikalar genellikle alkali-silikat çözeltisinin kısmen nötralize edilmesi sonucu silika çekirdeklerinin oluştuğu birçok adımı içeren bir süreç ile oluşturulurlar. Koloidal silika parçacıkları genellikle 1 ile 5 nm aralığındadır. Bu parçacıkların birleşmiş olup olmamaları polimerizasyon koşullarına bağlıdır. Başlangıçta sodyum silikatın asitlenmesi silisik asit Si(OH)oluşturur.

Eğer pH 7'nin altına düşürülür veya tuz eklenirse, birimler zincir halinde kaynaşma eğiliminde olurlar. Bu ürünler silika jel olarak adlandırılır. Eğer pH nötrden biraz daha alkali (bazik) tutulursa alt birimler ayrık kalırlar ve yavaş yavaş büyürler. Bu ürünler de çökelti silika olarak adlandırılır. Koloidal silikanın yüzeyindeki hidrojen iyonları sulu çözeltide yüksek negatif enerji bırakarak çözünme eğilimindedir. Özellikle nötr noktasından düşük pH'ta değerlendirildiğinde bazı Si atomlarının Al ile değiştirilmesinin koloidal negatif yükü artırdığı bilinmektedir. Koloidal silika çok küçük boyutta olduğu için yüzey alanı çok yüksektir.

Koloidal süspansiyon pH ayarlaması ile stabilize edilir ve buharlaştırılarak konsantre hale getirilir. Elde edilebilecek maksimum konsantrasyon parçacık boyutuna bağlı olarak değişir. Örneğin, 50 nm boyutundaki parçacıklar ağırlıklarının %50'si kadar katıya konsantre edilebilirken 10 nm boyutundaki parçacıklar süspansiyon çok kararsız hale gelmeden, ağırlıklarının sadece %30'u kadar katıya konsantre olurlar.

Uygulamalar

  • Kağıt yapımında koloidal silika drenaj yardımcısı olarak kullanılır. Kağıtta tutulacak olan katyonik nişasta miktarını artırır. Katyonik nişasta boyutlandırma ajanı olarak eklenir ve kağıdın kuru mukavemetini artırır.
  • Yüksek sıcaklık bağlayıcı
  • Döküm - kalıp olarak
  • Aşındırıcı - silikon gofret cilalamada
  • Karbonsuz kağıt
  • Katalizör
  • Nem emici
  • Toz ve granüllerin yığın & çekilmiş yoğunluğunu artırır.
  • Toz akışına yardımcı serbest akış ajanı olarak kullanılır, örneğin tablet yapımında toz yığınının yığın açısını düşürür.
  • Ateşe dayanıklı seramik fiber (fiberfrax) battaniyelerin sabitleştirilmesi ve sertleştirilmesinde
  • Aşınmaya dayanıklı kaplamalar
  • Sürtünme artırıcı - cilalı zeminlerin kaplanmasında, tekstil lifleri ve demiryolunda çekiş teşviki
  • Kir önleyici – mikrogözenekleri doldurarak kir veya başka parçacıkların kumaşa nüfuz etmesini engeller.
  • Sürfaktan (yüzey aktif madde) – topaklandırma, pıhtılaştırma (koagülasyon), dağıtma (dispersiyon), stabilizasyon vb.
    • Sıvı silikon dioksit (koloidal silika) şarap ve meyve suyu durultma ajanı olarak kullanılır.
  • Emici
  • Koloidal silika beton yoğunlaştırıcı ve cilalı betonda kullanılır.
  • Kuantum noktaları imalatında, çeşitli bilimsel araştırma ayarlamalarında küçük yarı iletkenler kullanılır
  • "Seramik Kaplamalar"ın pek çoğunun içeriğinde kullanılır

Ayrıca bakınız

Kaynakça

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Mineral</span> inorganik kristalleşmiş katı madde

Mineral, doğal şekilde oluşan, homojen, belirli kimyasal bileşime sahip inorganik kristalleşmiş katı bir maddedir. Buna göre minerallerin özellikleri şöyledir; doğal olarak oluşur, herhangi bir parçası bütününün özelliklerini taşır, belirli bir kimyasal formülü vardır, katı hâlde olup nadiren sıvıdır ve inorganiktir.

<span class="mw-page-title-main">Seramik</span> ısı etkisiyle hazırlanan inorganik, metalik olmayan katı

Seramik iyonik veya kovalent bağlara sahip metal ve metal olmayan inorganik bileşik içeren katı bir malzemedir. Yaygın kullanım örnekleri çanak-çömlek, porselen ve tuğladır.

<span class="mw-page-title-main">Cam</span>

Cam ya da sırça, saydam veya yarı saydam, genellikle sert, kırılgan olan ve sıvıların muhafazasına imkân veren, inorganik amorf yapıda katı bir malzeme. Antik çağlardan beri gerek inşaat malzemesi, gerekse süs eşyası olarak camdan faydalanılmaktadır. Günümüzde hâlen basit araç gereçlerden iletişime ve uzay teknolojilerine kadar çok yaygın bir kullanım alanı vardır. Örneğin pencere camları, cam ambalaj, ayna, lamba, sofra takımı ve optiklerde yaygın pratik, teknolojik ve dekoratif kullanıma sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum</span> atom numarası 11 olan kimyasal element

Sodyum, periyodik cetvelde Na simgesi ile gösterilen ve atom numarası 11 olan element. Sodyum yumuşak ve kaygan bir metal olup alkali metaller grubuna aittir. Doğal bileşiklerin içinde bol miktarda bulunur. Yüksek oranda reaktiftir, sarı bir alevle yanar, su ile şiddetli reaksiyon verir ve havada hızla oksitlenir. Dolayısıyla, vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.

<span class="mw-page-title-main">Nişasta</span>

Nişasta, farin veya amidon, suda çözünmeyen, kompleks bir karbonhidrat. Bitkiler tarafından fazla glikozu depolamak için kullanılır. Endüstride tutkal, kâğıt ve tekstil yapımında kullanılır. Gıda sanayisinde kıvamlandırıcı, yemek yapımında sıvıları koyulaştırmakta kullanılır. Çoğunlukla tahıllardan ve patatesten elde edilen tatsız ve kokusuz bir tozdur.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum karbonat</span> inorganik bileşik

Sodyum karbonat, (çamaşır sodası, kristal soda ve soda külü olarak da bilinir) Na2CO3 formülüne sahip değişik hidratları olan bir inorganik bileşiktir. Bütün formları beyaz, suda çözünür tuzlardır. Tüm formları güçlü bir alkali tada sahiptir ve suda orta derecede alkali çözeltiler verir. Tarihsel olarak sodyum bakımından zengin göl sularından veya sodyum bakımından zengin topraklarda yetişen bitkilerin küllerinden çıkarıldı. Bu sodyum açısından zengin bitkilerin külleri, potas üretmek için kullanılan odun küllerinden belirgin şekilde farklı olduğundan, "soda külü" olarak anıldı. Günümüzde ise, Solvay işlemi ile sodyum klorür ve kireç taşından büyük miktarlarda üretilmektedir.

Kolloid, gerçek çözelti ile heterojen karışımlar arasında yer alan ara karışımların adıdır. Burada dağılan fazın tanecik boyutu, yaklaşık 1-1000 nm dolayındadır. 1861'de İskoçyalı bilim insanı Thomas Graham, değişik maddelerin parşömen zarından geçişlerini incelemiş ve bunlardan bazılarının hızlı, bazılarının yavaş hareket ettiklerini gözlemlemiştir. Örneğin albümin, jelatin, arap zamkı gibi maddeler yavaş hareket ederken, şeker, potasyum hidroksit, sodyum klorür gibi maddelerin zardan çok hızlı geçtiklerini tespit etmiştir. Buna göre Graham, çözünmüş maddeleri zardan geçişlerine göre kristaloidler ve kolloidler olarak ikiye ayırmıştır. Kolloidler, büyük moleküllü oldukları için zardan geçememiştir. Sonunda nişasta, jelatin gibi maddeler zamk ile aynı özellikleri gösterdiği için Yunancada zamk anlamına gelen kola kelimesinden türeyen kolloid sözcüğü ile adlandırılmıştır. Ancak bilimsel gelişmeler sonucunda Graham'ın kolloid olarak nitelendirdiği protein gibi maddeleri kristallendirmek ve kristaloid olarak nitelendirdiği kükürdün kolloidal çözeltisini hazırlamak mümkün olmuştur ve bu nedenle Graham'ın bu sınıflandırması önemini yitirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Yüzey aktif madde</span>

Yüzey aktif madde suda veya sulu bir çözeltide çözündüğünde yüzey gerilimini etkileyen kimyasal bileşik. Yüzey aktif maddeler aynı zamanda iki sıvı arasındaki yüzeylerarası gerilimi de etkiler. Yüzey aktif maddenin İngilizce karşılığı olan surface active agent sözcüklerinin harflerinden oluşan bir kısaltma olan surfactant (surfaktan) kelimesi de yüzey aktif madde yerine kullanılır. Su içerisinde kendi kendine "oto-organize" olabilen yüzey aktif maddeler suyu seven (hidrofilik) ve suyu sevmeyen (hidrofobik) kısımlardan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum bikarbonat</span> kimyasal bileşik

Sodyum bikarbonat ya da soda kimyasal formülü NaHCO3 olan bir kimyasal bileşiktir. Kabartma tozu olarak da bilinir. Sodyum tuzlarından birisidir. Antiasit özelliği vardır. Kabartma tozu olarak da kullanılır. Suda çözünür. Beyaz katı kristal tozdur. Sodyum karbonat'ı andıran hafif alkali tadı vardır. Salin solüsyonu bileşiminde de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Kozmik toz</span>

Kozmik toz, uzayda var olan bir tozdur. Çoğu kozmik toz parçacığı, mikrometeoroitlerde olduğu gibi birkaç molekül ile 0,1 mm (100 µm) arasında ölçülür. Daha büyük parçacıklara ise meteoroit denir. Uzaydaki tüm tozun küçük bir kısmı yıldızların bıraktığı yoğunlaşmış maddeler gibi daha büyük ateşe dayanıklı mineraller içerir. Buna yıldız tozu denir. Yerel yıldızlararası ortam olan Yerel Kabarcığın toz yoğunluğu ortalama 10-6 x toz parçacığı/m³ 'tür ve her toz parçacığı yaklaşık 10–17 kg'lık bir kütleye sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Parçacık</span>

Fiziksel bilimlerde parçacık çeşitli hacim ya da kütle gibi fiziksel ya da kimyasal özellikler yüklenmiş küçük yerelleştirilmiş nesnedir. Çeşitli bilimsel alanlarda kelimenin anlamı isteğe bağlı değiştirilmiştir. parçacıklardan oluşan bir şey partiküler olarak atfedilebilir. her ne kadar bu terim genellikle bağlantısız parçacıkların bir süspansiyonu yerine kullanılsa da, bağlı bir partikül toplama ifade etmek için kullanılır. Nesnelerin parçacık olup olmadığı ölçek bağlamına bağlı olarak düşünülebilir. Eğer nesnenin kendi ölçüsü küçük ya da ihmal edilebilir ise ya da eğer geometrik özellikleri ve yapısı düzensiz ise nesne parçacık olarak düşünülebilir. Örneğin kumsaldaki bir kum tanesi parçacık olarak düşünülebilir çünkü bir kum tanesinin büyüklüğü kumsala kıyasla ihmal edilebilir ve tek tek kum tanelerinin özellikleri genellikle eldeki sorunla alakasız olurlar. Eğer bir bukminsterflere molekülüyle kıyaslanırsa kum taneleri parçacık olarak düşünülemez.(~1 nm)

<span class="mw-page-title-main">Baryum sülfat</span> inorganik bileşik

Baryum sülfat BaSO4 formüllü inorganik bileşik. Bu beyaz kristal katı renksizdir ve suda çözünmez. Barit halinde bulunur.

Alkalin pil, çinko ve manganez dioksit (Zn / MnO2) arasındaki reaksiyona bağlı olarak birincil pil türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Çamaşır deterjanı</span>

Çamaşır deterjanı çamaşır yıkamak için eklenen bir tür deterjan veya temizlik maddesidir. En yaygın kullanılan leke çıkarma ürünlerinden biridir. Deterjan hâlâ toz halinde satılırken, sıvı deterjanlar 1950'lerde piyasaya sürülmesinden bu yana birçok ülkede büyük pazar paylarını almaktadır. El yıkama ve çamaşır makinesi için mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">Ultrafiltrasyon</span>

Ultrafiltrasyon (UF), basınç veya moleküler difüzyon gibi kuvvetlerin yarı geçirgen bir membrandan ayrılmaya neden olduğu çeşitli membran teknolojisi kullanan filtrasyondur. Askıda kalan katı maddeler ve yüksek moleküler ağırlıklı solvatlar, retentatta tutulurken, su ve düşük moleküler ağırlıklı solvatlar, permattaki (süzüntü) zardan geçer. Bu ayırma işlemi endüstride ve araştırmada, makro proteinlerin çözeltilerinin, özellikle protein çözeltilerinin saflaştırılması ve konsantre hale getirilmesi için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Yüksek performanslı sıvı kromatografisi</span>

Yüksek performanslı sıvı kromatografisi bir analitik kimya yöntemidir. Karışımlardaki bileşenlerin, ayrıştırılmasında, nitelik ve niceliklerinin belirlenmesinde kullanılan bir analiz tekniğidir. Bu teknikte pompalar ile pompalanan yüksek basincli sıvı faz aracılığıyla taşınan analitler, kromatografik kolona ulaşır. Kolona ulaşan analitler, kolon ile farklı şekillerde etkileşip, farklı zamanlarda detektöre ulaşırlar. Burada, kolon katı bir adsorbent maddeyle doludur ki bu maddenin özellikleri sayesinde kromatografik ayrışma gerçekleşir.

<span class="mw-page-title-main">Tane boyu</span>

Tane boyutu münferit tortu tanelerinin çapı veya kırıntılı kayaçlardaki lithified parçacıklardır. Terim ayrıca diğer zerre şekilli malzemelere de uygulanabilecektir. Bu, bir parçacık veya tahıl içindeki tek bir kristalin boyutunu ifade eden kristalit boyutundan farklıdır. Tek bir tane birkaç kristalden oluşabilir. Granül malzeme çok küçük kolloidal parçacıklardan kil, silt, kum, çakıl ve parke taşlarından kayalara kadar değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Ultramarine</span>

Ultramarine, başlangıçta lapis lazuli 'nin bir toz halinde öğütülmesiyle elde edilen derin bir mavi renk pigment'idir. Adı Latin "ultramarinus" dan gelir, kelimenin tam anlamı "denizin ötesinde" demektir çünkü pigment Avrupa 'ya Afganistan'daki madenlerden İtalyan tüccarlar tarafından 14. ve 15. yüzyıllar'da ithal edilirdi.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum klorür</span> NaCl formülüne sahip kimyasal bileşik

Sodyum klorür, yaygın olarak 'tuz' ismiyle bilinen kimyasal formülü NaCl; 1/1 oranında sodyum ve klorür iyonları olan iyonik bileşik. Molar kütleleri sırasıyla 22.99 ve 35.45 g/moldur. 100 g NaCl, 39.34 g Na ve 60.66 g Cl içerir. Sodyum klorür, deniz suyunun tuzluluğundan ve birçok çok hücreli organizmanın hücre dışı sıvısından en çok sorumlu olan tuzdur. Yenilebilir sofra tuzu biçiminde yaygın olarak bir çeşni ve gıda koruyucusu olarak kullanılır. Birçok endüstriyel proseste büyük miktarlarda sodyum klorür kullanılır ve daha ileri kimyasal sentezler için hammadde olarak kullanılan sodyum ve klor bileşiklerinin ana kaynağıdır. Sodyum klorürün ikinci bir ana uygulaması donma sıcaklığı altındaki havalarda yolların buzunun çözülmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş nanopartikül</span>

Gümüş nanoparçacıklar, boyutları 1 nm ile 100 nm arasında olan gümüş nanoparçacıklarıdır. Sıklıkla 'gümüş' olarak tanımlansa da bazıları, yüzeylerinin büyük gümüş atomlarına oranı nedeniyle büyük oranda gümüş oksitten oluşur. Eldeki uygulamaya bağlı olarak çok sayıda nanoparçacık şekli oluşturulabilir. Yaygın olarak kullanılan gümüş nanoparçacıklar küreseldir, ancak elmas, sekizgen ve ince tabakalar da yaygındır.