كنترل اندازه ذرات و غلظت سيليكاي كلوييدي سنتز شده با استفاده از آب شيشه به روش جانشيني كاتيوني

Control of Particle Size and Concentration of Colloidal Silica Formed via Cation Exchange Resin by Water Glass Solution

در اين تحقيق، سُل سيليكاي كلوييدي به?روش جانشيني كاتيوني و با استفاده از رزين كاتيوني اَمبرليت از محلول بازي سيليكات سديم (آب شيشه) تهيه شد. غلظت سُل سيليكاي نهايي با ثابت در نظر گرفتن دما و نرخ تيتراسيون اسيد و با تغيير مقدار pH غلظت اسيد سيليسيك و محلول بازي اوليّه، تغيير كرد. توزيع اندازه?ي ذرات و پتانسيل زِتا براي سُل?هاي كلوييدي با استفاده از آزمون طيف?سنجي نوري ديناميكي (DLS) تعيين شد. نمونه?هاي سنتز شده تحت آزمون?هاي طيف?سنجي جذب اتمي (AAS)، پراش پرتوي X (XRD)، تعيين سطح ويژه و تخلخل سنجي(ASAP) قرار گرفتند و ريزساختار آن?ها با استفاده از ميكروسكپ الكتروني روبشي (SEM) مطالعه شد. نتايج اين تحقيق نشان دادند كه اندازه?ي ذرات و پايداري سُل?هاي سيليكاي كلوييدي متاثر از عواملي نظير دما، نرخ تيتراسيون اسيد، pH، غلظت اسيد سيليسيك و محلول بازي اوليّه است. اندازه?ي بهينه?ي ذرات سيليكاي سنتز شده در اين تحقيق برابر با 26 نانومتر و سطح ويژه?ي ذرات برابر با m2/g 160 براي نمونه?ي بهينه تعيين شد.

This study is focused on the formation of colloidal silica by Amberlite cation exchange resin via alkaline water glass solution (Na2SiO3). Concentration of the colloidal silica and pH value of the solution was controlled by using different amounts of alkaline sodium silicate solution and silicic acid concentrations in constant temperature and titration rate of silisic acid. The colloidal silica formed at these conditions was characterized by Dynamic Light Scattering (DLS), Particle size Analysis, Zeta Potential Analyzer, Atomic Absorption Spectroscopy (AAS), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Powder Diffraction (XRD) and Accelerated Surface Area and Porosimetry Analyzing (ASAP). The results showed that the average particle size of colloids and their stability were also influenced by above-mentioned parameters including temperature, titration rate of silicic acid, pH value, silicic acid concentration and alkaline sodium silicate solution concentration. Results also showed an average particle size of 26 nm and a fairly large BET surface area of about 160 m2/g for these colloidal dispersions.