Những lý do tại saobột silica gelkhông hòa tan trong nước chủ yếu liên quan đến tính chất hóa học và đặc tính vật lý của nó. Dưới đây là lời giải thích chi tiết:
1. Cấu trúc hóa học
Thành phần chính của silica gel là silicon dioxide (SiO₂) và cấu trúc phân tử của nó là một mạng ba chiều được hình thành bởi các nguyên tử silicon và oxy thông qua liên kết cộng hóa trị mạnh. Cấu trúc mạng lưới này rất ổn định và khó bị phá hủy hay phân hủy bởi các phản ứng hóa học trong nước. Do cấu trúc mạng lưới chắc chắn này, silica không phản ứng hóa học trong nước và do đó không hòa tan.
2. Phân cực và không phân cực
Nước là dung môi phân cực thường có khả năng hòa tan các chất phân cực hoặc các chất có thể hình thành liên kết hydro. Tuy nhiên, cấu trúc của silica không phù hợp để hình thành liên kết hydro hiệu quả hoặc các tương tác mạnh khác với các phân tử nước. Mặc dù bề mặt của bột silica có thể chứa một số nhóm phân cực, nhưng cấu trúc tổng thể của nó không có lợi cho việc tạo thành dung dịch ổn định với các phân tử nước.
3. Tính chất vật lý
Bột gel siliccó diện tích bề mặt riêng lớn và cấu trúc xốp, cho phép nó thu giữ các phân tử nước thông qua sự hấp phụ vật lý thay vì hòa tan thông qua các phản ứng hóa học. Bột silica có thể hấp thụ nước một cách hiệu quả, nhưng sự hấp phụ này là một quá trình vật lý và không liên quan đến sự hòa tan.
4. Độ hòa tan
Xét về độ hòa tan,bột silica gelcó độ hòa tan cực kỳ thấp trong nước. Nó không tạo thành dung dịch đồng nhất với nước như muối hoặc đường mà vẫn ở dạng rắn. Ngay cả khi bột silica lơ lửng trong nước, nó sẽ không hòa tan mà có thể lắng xuống đáy nước.
5. Tính kỵ nước và tính kỵ nước
Mặc dùbột silica gelcó tính ưa nước nhất định và có thể hấp phụ các phân tử nước, không có nghĩa là sẽ hòa tan trong nước. Tính ưa nước của silica đề cập đến sự hiện diện của một số nhóm cực trên bề mặt của nó có thể tương tác với các phân tử nước, nhưng tính ưa nước này chủ yếu dẫn đến sự hấp phụ vật lý hơn là hòa tan hóa học.
Nhìn chung, bột silica gel không hòa tan trong nước do cấu trúc hóa học ổn định, đặc tính chính không phân cực và đặc tính hấp phụ vật lý. Những đặc tính này làm cho bột silica trở thành chất hút ẩm và hút ẩm hiệu quả.
