Silice précipitée

La silice précipitée (numéro CAS 1343-98-2) est une forme amorphe de dioxyde de silicium, de formule chimique SiO₂. Il s'agit d'une poudre blanche produite à partir de sels de silicates. C'est la forme de silice amorphe la plus importante dans l'économie, avec une production annuelle qui dépassait le million de tonnes à la fin du siècle dernier, la moitié étant destinée à être utilisée dans les pneus et les semelles[1]. Sauf à être préparée par le procédé Stöber (en), la silice préciptée n'est pas microporeuse.

On peut obtenir de la silice précipitée à partir d'une solution alcaline de silicate avec un acide minéral. De l'acide sulfurique H₂SO₄ et du silicate de sodium Na₂SiO₃ sont ajoutés simultanément dans de l'eau et agités. La précipitation est réalisée en conditions alcalines. Les propriétés de la silice précipitée dépendent à la fois du mode d'agitation, de la durée de la précipitation, de la vitesse d'addition des réactifs, de leur température, de leur concentration et du pH de la solution. On évite la formation d'un gel en agitant à température élevée. Le précipité blanc obtenu est filtré, lavé et séché[2]. La réaction correspondante s'écrit Na₂O⋅nSiO₂ + H₂SO₄ ⟶ n SiO₂ + Na₂SO₄ + H₂O avec, pour n = 1 :

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ ⟶ SiO₂ + Na₂SO₄ + H₂O.

Les particules primaires ont un diamètre de 5 à 100 nm et une surface spécifique de 5 à 100 m²/g. La taille des agglomérats varie de 1 à 40 µm avec une taille moyenne des pores supérieure à 30 nm et une masse volumique de 1,9 à 2,1 g/cm³.