La silice colloidale è una dispersione liquida di biossido di silicio, lo stesso materiale che si trova naturalmente nella sabbia. Come altri colloidi, è costituito da particelle microscopiche disperse uniformemente in una sostanza diversa, in questo caso un solido disperso in un liquido. Questa miscela è nota come sol e ha numerose applicazioni industriali e commerciali.
I sol di silice vengono creati utilizzando una varietà di procedure chimiche. Di solito la silice colloidale è monodispersa, il che significa che tutte le particelle nel sol hanno le stesse dimensioni. Le particelle sono “cresciute” chimicamente da minuscoli nuclei di silice sospesi nella soluzione acquosa e possono essere grandi o piccole a seconda delle proprietà desiderate del sol finito.
Le particelle grandi tendono a rendere più stabile una miscela di silice o a rimanere in forma dispersa. Ad alte concentrazioni, particelle più piccole possono formare aggregati e rendere la miscela appiccicosa e viscosa. La dimensione delle particelle influisce anche sull’aspetto del sol e le miscele con piccole particelle sono più trasparenti.
La silice colloidale viene utilizzata in una moltitudine di ambienti. Può essere utilizzato come agente abrasivo o lucidante per semiconduttori, come catalizzatore per varie reazioni chimiche e come prodotto di rivestimento. I rivestimenti di silice sono utili per aumentare la trazione su superfici come pavimenti e binari ferroviari, nonché fibre tessili. Ciò è dovuto sia all’azione abrasiva delle piccole particelle, sia alla loro capacità di reagire chimicamente con la superficie opposta.
La fabbricazione della carta è un’altra area in cui la silice colloidale è ampiamente utilizzata. Qui, la silice agisce come agente drenante, consentendo di contenere più amido nella carta durante la lavorazione della polpa acquosa. L’amido aggiuntivo aumenta la tenacità della carta.
Nella produzione di vino e succhi, la silice colloidale viene utilizzata per raffinare una bevanda rimuovendo i composti organici dalla sospensione. Questi composti, che altrimenti formerebbero un’impurezza indesiderabile nella bevanda o influenzerebbero negativamente il sapore, sono attratti da particelle di carica opposta nel sol. Si forma un sedimento di silice e impurità, che può quindi essere rimosso meccanicamente, lasciando una bevanda purificata.
Mentre in molte applicazioni industriali è importante mantenere la silice nella sua forma uniformemente dispersa, in altri casi si desidera la formazione di grumi o catene di particelle. I gel di silice, che sono spesso usati come essiccante nei prodotti confezionati, possono essere formati in questo modo. Quando il pH della silice colloidale viene ridotto a meno di 7 o viene aggiunto sale, le particelle nel sol iniziano ad attaccarsi l’una all’altra, formando catene. Alla fine, viene creato un gel di silice.