کنترل اندازهی ذرات و غلظت سیلیکای کلوئیدی سنتز شده با استفاده از آب شیشه به روش جانشینی کاتیونی

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

• نرمین منتخب ¹
• حسین عربی ¹
• محمدرضا ابوطالبی ¹
• مهدی علیزاده ²
• صدیقه صادق حسنی ³

¹ دانشگاه علم و صنعت ایران

² پژوهشگاه مواد و انرژی

³ پژوهشگاه صنعت نفت

10.22067/ma.v24i2.28317

چکیده

در این تحقیق، سُل سیلیکای کلوئیدی بهروش جانشینی کاتیونی و با استفاده از رزین کاتیونی اَمبرلیت از محلول بازی سیلیکات سدیم (آب شیشه) تهیه شد. غلظت سُل سیلیکای نهایی با ثابت در نظر گرفتن دما و نرخ تیتراسیون اسید و با تغییر مقدار pH غلظت اسید سیلیسیک و محلول بازی اولیّه، تغییر کرد. توزیع اندازهی ذرات و پتانسیل زِتا برای سُلهای کلوئیدی با استفاده از آزمون طیفسنجی نوری دینامیکی (DLS) تعیین شد. نمونههای سنتز شده تحت آزمونهای طیفسنجی جذب اتمی (AAS)، پراش پرتوی X (XRD)، تعیین سطح ویژه و تخلخل سنجی(ASAP) قرار گرفتند و ریزساختار آنها با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM) مطالعه شد. نتایج این تحقیق نشان دادند که اندازهی ذرات و پایداری سُلهای سیلیکای کلوئیدی متأثر از عواملی نظیر دما، نرخ تیتراسیون اسید، pH، غلظت اسید سیلیسیک و محلول بازی اولیّه است. اندازهی بهینهی ذرات سیلیکای سنتز شده در این تحقیق برابر با 26 نانومتر و سطح ویژهی ذرات برابر با m2/g 160 برای نمونهی بهینه تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

• سیلیکای کلوئیدی
• جانشینی کاتیونی رزین
• سیلیکات سدیم (آب شیشه)
• اسید سیلیسیک

---

عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

• narmin montakhab ¹
• hosin Arabi ¹
• mohamadreza abotalebi ¹
• mehdi alizade ²
• sedighe Sadegh Hassani ³

¹

²

³

چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

• Colloidal Silica
• Cation Exchange Resin
• Sodium Silicate (water glass)
• Silisic Acid