Quando se trata de materiais industriais de sílica, muitas pessoas confundem sílica amorfa com sílica ativa. Embora ambos sejam formas de dióxido de silício não cristalino (SiO₂), eles diferem significativamente na origem, processo de produção, e aplicação.
Definição e Composição
| Item | Sílica amorfa | Fumaça de sílica |
|---|---|---|
| Significado | Um termo geral para sílica (SiO₂) que não tem estrutura cristalina - os átomos estão dispostos aleatoriamente. | Um específico tipo de subproduto de sílica amorfa formada durante a produção de silício metálico ou ligas de ferrossilício. |
| Conteúdo de sílica | 90–99,9% dependendo da pureza e do método de produção | 85–98%, dependendo da fonte do forno |
| Estrutura | Não cristalino, partículas finas esféricas ou em forma de cadeia | Ultrafino, partículas esféricas com área superficial muito alta |
Resumidamente, a sílica ativa é um tipo especial de sílica amorfa, mas produzido em um processo industrial muito específico.
Processo de Produção
A sílica amorfa pode ser produzida sinteticamente de várias maneiras:
- Sílica pirogênica (processo em fase gasosa) – queimando tetracloreto de silício em chama de hidrogênio-oxigênio.
- Sílica precipitada – acidificando solução de silicato de sódio.
- Sílica coloidal – via sol-gel ou métodos químicos úmidos.
Fumaça de sílica, por outro lado, é um subproduto do forno elétrico a arco usado para produzir silício ou ferrossilício.
Quando o gás SiO é oxidado e condensado no gás de exaustão, forma partículas amorfas ultrafinas de SiO₂, que são então coletados por filtros de poeira.
Particle Size and Physical Properties
| Propriedade | Sílica amorfa | Fumaça de sílica |
|---|---|---|
| Average Particle Size | 5–500 nm (depends on type) | ~0.1 µm (sobre 1/100 o tamanho do grão de cimento) |
| Área de Superfície Específica | 50–400 m²/g (especialmente sílica pirogênica) | 15–25 m²/g |
| Densidade aparente | 0.05–0,3g/cm³ | 0.2–0,7g/cm³ (A sílica ativa densificada pode atingir 0,6–0,8 g/cm³) |
| Cor | Branco | Cinza ou cinza escuro |
Diferenças de aplicação
| Indústria | Sílica amorfa | Fumaça de sílica |
|---|---|---|
| Borracha & Plásticos | Enchimento de reforço, agente antiaglomerante | Raramente usado |
| Revestimentos & Tintas | Controle de reologia, agente de fosqueamento | Não usado |
| Eletrônica & Materiais Ópticos | Usado para semicondutores, vidro, e cerâmica | Não usado |
| Concreto & Morteiros | Usado ocasionalmente em misturas especiais | Principal aditivo pozolânico para melhorar a resistência e durabilidade do concreto |
| Materiais Refratários | Às vezes usado como agente de ligação | Amplamente utilizado em concretos, misturas de tiro, e materiais de autofluxo |
A sílica ativa é aplicada principalmente em construção e indústrias refratárias, enquanto a sílica amorfa tem usos químicos e industriais mais amplos.
Reatividade e Atividade Pozolânica
A sílica ativa tem uma reatividade pozolânica extremamente alta devido às suas partículas ultrafinas e grande área superficial. Quando adicionado ao concreto, reage com hidróxido de cálcio [Ca(OH)₂] para formar mais gel C-S-H, qual:
- Aumenta a resistência à compressão
- Reduz a permeabilidade
- Melhora a resistência química
A sílica amorfa também pode ter propriedades pozolânicas, mas sua reatividade depende do método de produção e do tamanho das partículas – geralmente menor que a da sílica ativa.
Principais conclusões
- Toda sílica ativa é sílica amorfa, mas nem toda sílica amorfa é sílica ativa.
- A sílica ativa é um subproduto da produção de silício/ferrossilício, enquanto outras sílicas amorfas são materiais sintéticos ou processados.
- A sílica ativa é preferida para aplicações em concreto e refratários devido à sua forte atividade pozolânica.
- A sílica amorfa é usada em produtos químicos, borracha, e indústrias eletrônicas para finalidades totalmente diferentes.
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Perguntas frequentes
1º trimestre: A sílica ativa é o mesmo que sílica amorfa??
→ Não. A sílica ativa é um tipo específico de sílica amorfa formada durante a produção de silício metálico.
2º trimestre: Qual é a estrutura da sílica amorfa?
→ Não possui ordem cristalina de longo alcance - os átomos de Si e O estão dispostos aleatoriamente.
3º trimestre: Por que usar sílica ativa em concreto?
→ Melhora a resistência à compressão, reduz a permeabilidade, e aumenta a durabilidade.
4º trimestre: Quanto sílica ativa deve ser adicionada ao concreto?
→ Normalmente 5–10% em peso de cimento, dependendo da aplicação.
Q5: Onde posso comprar sílica ativa de alta qualidade?
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