La silice colloïdale est une dispersion liquide de dioxyde de silicium, le même matériau que l’on trouve naturellement dans le sable. Comme les autres colloïdes, il se compose de particules microscopiques uniformément dispersées dans une substance différente – dans ce cas, un solide dispersé dans un liquide. Ce mélange est connu sous le nom de sol et a de nombreuses applications industrielles et commerciales.
Les sols de silice sont créés en utilisant une variété de procédures chimiques. Habituellement, la silice colloïdale est monodisperse, ce qui signifie que toutes les particules du sol ont la même taille. Les particules sont chimiquement cultivées à partir de minuscules noyaux de silice en suspension dans la solution aqueuse, et peuvent être grandes ou petites selon les propriétés souhaitées du sol fini.
Les grosses particules ont tendance à rendre un mélange de silice plus stable ou susceptible de rester sous forme dispersée. À des concentrations élevées, des particules plus petites peuvent former des agrégats et rendre le mélange gluant et visqueux. La taille des particules affecte également l’apparence du sol, et les mélanges avec de petites particules sont plus transparents.
La silice colloïdale est utilisée dans une multitude de contextes. Il peut être utilisé comme agent abrasif ou de polissage pour les semi-conducteurs, comme catalyseur pour diverses réactions chimiques et comme produit de revêtement. Les revêtements de silice sont utiles pour augmenter la traction sur des surfaces telles que les sols et les voies ferrées, ainsi que les fibres textiles. Cela est dû à la fois à l’action abrasive des petites particules ainsi qu’à leur capacité à réagir chimiquement avec la surface opposée.
La fabrication du papier est un autre domaine où la silice colloïdale est largement utilisée. Ici, la silice agit comme un agent de drainage, permettant à plus d’amidon d’être contenu dans le papier au fur et à mesure que la pulpe aqueuse est traitée. L’amidon supplémentaire augmente la ténacité du papier.
Dans la fabrication du vin et du jus, la silice colloïdale est utilisée pour affiner une boisson en éliminant les composés organiques de la suspension. Ces composés, qui autrement formeraient une impureté indésirable dans la boisson ou affecteraient défavorablement la saveur, sont attirés par des particules de charge opposée dans le sol. Un sédiment de silice et d’impuretés se forme, qui peut ensuite être éliminé mécaniquement, laissant derrière lui une boisson purifiée.
Alors que dans de nombreuses applications industrielles, il est important de conserver la silice sous sa forme uniformément dispersée, dans d’autres cas, la formation d’amas ou de chaînes de particules est souhaitée. Les gels de silice, qui sont souvent utilisés comme desséchant dans les produits emballés, peuvent être formés de cette manière. Lorsque le pH de la silice colloïdale est réduit à moins de 7 ou que du sel est ajouté, les particules du sol commencent à s’attacher les unes aux autres, formant des chaînes. Finalement, un gel de silice est créé.