Вплив солей натрію на колоїдні та реологічні властивості системи нанокремнезем/вода/електроліт

Abstract

Досліджено вплив солей натрію (хлоридів, йодидів, нітратів) на поведінку частинок нанокремнезему у водному середовищі. Визначено залежності ключових фізико-хімічних характеристик колоїдної системи нанокремнезем/вода/електроліт: дзета-потенціалу, розподілу частинок за розмірами та реологічних властивостей, від вмісту електроліту та твердої фази. Дзета-потенціал для всіх систем не нижче -20 В. Зі зміною концентрації солі відбувається зменшення значення ζ, що наближається до нуля. Виявлено, що процеси адсорбції та іонного обміну внаслідок взаємодії катіонів Na+ з поверхнею нанокремнезему можуть змінювати поведінку системи при концентраціях електроліту в межах 0,001-0,1 М. що проявляється в коагуляції первинних частинок та пептизації агломератів. Присутність електролітів призводить до додаткового структурування розчинника та збільшення в’язкості суспензії порівняно з суспензією нанокремнезему без солі. Найбільше значення в’язкості для концентрованих суспензій кремнезему в присутності NaI корелює з даними про збільшення гідродинамічного радіуса частинок (агрегатів) у присутності NaI у низькоконцентрованих суспензіях кремнезему. Водночас у присутності нітрату натрію кремнеземні суспензії мають найменшу в’язкість. У колоїдній системі нанокремнезем/вода/електроліт, коли концентрація твердої фази перевищує 7,5 мас.% і під впливом натрію хлориду та йодиду, реопексія спостерігається вже через три дні зберігання.