Siliciul coloidal neutru, cunoscut și sub numele de silica sol, este de obicei sintetizat printr-un proces chimic controlat cunoscut sub numele de metoda Stöber. Iată o prezentare generală a procesului de sinteză:

Materii prime: Materiile prime primare pentru sinteza silicei coloidale neutre sunt compușii de siliciu, de obicei silicatul de sodiu (Na2SiO3) sau ortosilicatul de tetraetil (TEOS). Acești compuși de siliciu servesc ca sursă de silice în soluția coloidală finală.

Mediu alcalin: Sinteza este efectuată de obicei într-un mediu alcalin pentru a facilita reacțiile de hidroliză și condensare necesare pentru formarea particulelor de silice. Hidroxidul de sodiu (NaOH) sau amoniacul (NH3) este folosit în mod obișnuit pentru a ajusta pH-ul soluției la condiții alcaline.

Hidroliza și condensarea: Compusul de siliciu este hidrolizat în prezența apei, rezultând formarea de grupări silanol (Si-OH) pe suprafața particulelor de silice. Aceste grupări silanol suferă apoi reacții de condensare, în care grupările silanol adiacente se combină pentru a forma legături siloxan (Si-O-Si), ducând la creșterea nanoparticulelor de silice.

Creștere controlată: creșterea nanoparticulelor de silice este controlată cu atenție prin ajustarea parametrilor de reacție, cum ar fi temperatura, pH-ul și concentrația reactanților. Acest control permite sinteza particulelor de silice coloidal cu dimensiunile și proprietățile dorite.

Stabilizare: Agenții de stabilizare, cum ar fi electroliții sau agenții tensioactivi, pot fi adăugați în soluție pentru a preveni agregarea particulelor și pentru a asigura stabilitatea dispersiei coloidale. Acești stabilizatori ajută la menținerea naturii coloidale a solului de silice și previne formarea de agregate sau geluri mai mari.

Purificare: După sinteză, soluția de silice coloidală poate trece prin etape de purificare pentru a elimina impuritățile și excesul de reactanți. Tehnicile obișnuite de purificare includ filtrarea, centrifugarea sau dializa pentru a obține o dispersie coloidală pură și omogenă.

Caracterizare: Neutru sintetizat siliciu coloidal este caracterizat folosind diferite tehnici analitice pentru a determina proprietăți-cheie, cum ar fi dimensiunea particulelor, distribuția dimensiunii particulelor, sarcina de suprafață (potențial zeta) și stabilitatea. Caracterizarea asigură că siliciul coloidal îndeplinește specificațiile dorite pentru aplicații specifice.

În general, sinteza silicei coloidale neutre implică reacții chimice atent controlate în condiții alcaline pentru a produce dispersii coloidale stabile de nanoparticule de silice. Acest material versatil găsește aplicații într-o gamă largă de industrii, inclusiv acoperiri, adezivi, ceramică și electronice, datorită proprietăților și funcționalităților sale unice.