胶体二氧化硅(colloidal silica)和活性二氧化硅(reactive silica)的区别

胶体二氧化硅和活性二氧化硅的主要区别在于，胶体二氧化硅是硅的聚合形式，而活性二氧化硅是硅的非聚合形式。

二氧化硅或二氧化硅是一种晶体化合物，常见于大多数岩石、矿物和沙子中。这种物质是当硅和氧相互作用，以及与另一种金属或矿物发生反应时形成的。通常，供水中的二氧化硅以两种形式存在：活性二氧化硅和胶体二氧化硅。

什么是胶体二氧化硅(colloidal silica)？

胶体二氧化硅是二氧化硅颗粒在液相中的悬浮液。这种悬浮液中的二氧化硅结构可以描述为无定形、无孔、典型的球形二氧化硅颗粒。当二氧化硅颗粒在水中时，与水接触的胶体二氧化硅表面被硅氧烷键和硅醇基团覆盖。因此，我们可以将胶体二氧化硅描述为能够形成氢键的亲水性物质。

图01：水中二氧化硅颗粒表面

我们可以通过一个多步骤的过程来制备胶体二氧化硅，在这个过程中，碱硅酸盐溶液被部分中和，从而形成硅核。一般来说，二氧化硅颗粒亚基的大小在1到5nm之间。这些亚基的组合取决于胶体悬浮液中存在的聚合条件。然而，水玻璃溶液（水玻璃溶液）的初始酸化会生成氢氧化硅，即Si（OH）4。

如果我们在胶体二氧化硅悬浮液中添加盐（或者如果pH值降低到7以下），悬浮液中的二氧化硅颗粒会相互融合，形成链。这种产品叫做硅胶。但是，如果我们将pH值保持在碱性（高于pH值7），则二氧化硅颗粒保持分离并趋向于逐渐增长。我们可以把这种类型的二氧化硅称为沉淀二氧化硅或硅溶胶。

胶态二氧化硅有许多不同的应用，包括造纸，用作助滤剂，纳米药物生产，生产高温粘合剂，熔模铸造，无碳纸，催化，吸湿剂等。

活性二氧化硅是任何单体二氧化硅，包括电离形式和潜在的任何溶解的硅二聚体。换句话说，活性二氧化硅是二氧化硅的非聚合形式。我们可以用不同的方法来去除自来水中的活性二氧化硅。这些方法包括石灰软化、离子交换、反渗透、超滤和电凝聚。

图02：供水罐

然而，去除水中活性二氧化硅的最佳方法是反渗透，因为这种方法包括铁、硫、锰的氧化、氯和氯胺的去除等。如果供水中只含有胶体二氧化硅，则最好的去除方法是超滤。

胶体二氧化硅和活性二氧化硅是供水系统中存在的两种形式的硅。胶体二氧化硅和活性二氧化硅的主要区别在于，胶体二氧化硅是硅的聚合形式，而活性二氧化硅是硅的非聚合形式。换句话说，胶体二氧化硅是高度非反应性的，而活性二氧化硅是高度反应性的，容易发生聚合反应和其他化学反应。

下面的信息图以表格形式总结了胶体二氧化硅和活性二氧化硅之间的区别。

胶体二氧化硅(colloidal silica)和活性二氧化硅(reactive silica)的区别

胶体二氧化硅和活性二氧化硅是供水系统中存在的两种形式的硅。胶体二氧化硅和活性二氧化硅的主要区别在于，胶体二氧化硅是硅的聚合形式，而活性二氧化硅是硅的非聚合形式。

1Timm***，M.（2020年6月10日）。去除水中二氧化硅的最佳方法是什么？检索日期：2020年10月15日，此处提供。