V rozsiahlej oblasti materiálovej vedy, Koloidný oxid kremičitý s nízkym obsahom sodíka hrá dôležitú úlohu v mnohých priemyselných odvetviach, ako sú nátery, odlievanie a textil, vďaka svojim jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam. Tento článok preskúma proces prípravy tohto vysokovýkonného materiálu a predstaví jeho proces transformácie zo surovín na hotové výrobky.

Prvým krokom pri príprave koloidného oxidu kremičitého s nízkym obsahom sodíka je výber vhodných surovín. Hlavnými surovinami sú chlorid kremičitý (SiCl4), voda (H2O) a vodík (H2) a kyslík (02) ako katalyzátory. Tieto suroviny musia prejsť prísnou kontrolou kvality, aby sa zabezpečila čistota a výkonnosť konečného produktu. Vo fáze predúpravy je zvyčajne potrebné suroviny vyčistiť, aby sa odstránili nečistoty. Najmä chlorid kremičitý, vzhľadom na jeho vysokú reaktivitu a potenciálnu toxicitu, musí byť prevádzkovaný v uzavretých a bezpečných podmienkach, aby bola zaistená bezpečnosť výroby a šetrnosť k životnému prostrediu. Základným krokom pri príprave koloidného oxidu kremičitého s nízkym obsahom sodíka je hydrolytická reakcia v plynnej fáze, ktorá sa zvyčajne uskutočňuje v špeciálnom reaktore, ktorý dokáže presne riadiť parametre, ako je teplota, tlak a prietok plynu. V reaktore je plynný chlorid kremičitý zmiešaný s vodíkom a kyslíkom v určitom pomere a podlieha hydrolýze za podmienok vysokej teploty. Reakčnú rovnicu možno zhruba vyjadriť ako: SiCl4 2H2O → SiO₂ 4HCl. V skutočnej priemyselnej výrobe sú reakčné podmienky komplikovanejšie a zahŕňajú viacero krokov a medziproduktov. Presným riadením reakčných podmienok, ako je teplota, tlak a zloženie plynu, môžu byť generované častice oxidu kremičitého s jednotnou veľkosťou častíc a dobrou disperziou. Aby sa získali produkty s nízkym obsahom sodíka, musia sa počas reakcie pridať špecifické prísady alebo sa musia použiť špecifické procesy dodatočnej úpravy na zníženie obsahu sodíka v konečnom produkte. Po dokončení reakcie musí výsledná zmes podstúpiť separačné a purifikačné kroky na extrakciu koloidného oxidu kremičitého, ktoré zvyčajne zahŕňajú filtráciu, premývanie, sušenie a ďalšie kroky. Počas filtračného procesu sa častice oxidu kremičitého oddelia od nezreagovaných surovín a vedľajších produktov pomocou vhodného filtračného média a potom sa častice oxidu kremičitého niekoľkokrát premyjú, aby sa odstránili zvyškové nečistoty a soľ. Nakoniec sa premyté častice sušia, čím sa získa konečný produkt koloidného oxidu kremičitého s nízkym obsahom sodíka.

Proces prípravy koloidného oxidu kremičitého s nízkym obsahom sodíka je zložitý a jemný proces zahŕňajúci viacero krokov a kontrolu kľúčových parametrov. Neustálou optimalizáciou procesu prípravy a zlepšovaním úrovne výrobnej technológie je možné vyrábať produkty s koloidným oxidom kremičitým s vyššou kvalitou a nižším obsahom sodíka, aby uspokojili rastúci dopyt trhu.