Білий вуглець

Білий вуглець, також відомий як гідратований кремнезем або легкий кремнезем, з хімічною назвою діоксид кремнію (SiO₂), являє собою білий, нетоксичний, аморфний порошок нанометрового розміру. Він отримав свою назву завдяки своєму білому вигляду та здатності служити замінником сажі.

I. Основна інформація

• Зовнішній вигляд: білий порошок або гранули неправильної форми.
• Хімічні властивості: Розчинний у їдких лугах та плавиковій кислоті, нерозчинний у воді, розчинниках та кислотах (крім плавикової кислоти).
• Фізичні властивості: Висока термостійкість, негорючий, без смаку, без запаху, з відмінною електроізоляцією.
• Номер CAS: 10279-57-9
• Номер EINECS: 238-878-4

II. Основні компоненти та структура

Основним компонентом білого сажі є діоксид кремнію, який можна представити формулою SiO₂·nH₂O, де nH₂O існує у формі поверхневих гідроксильних груп. Білий сажа — це пориста речовина з великою питомою площею поверхні та поверхневою активністю.

III. Методи приготування

Методи приготування білого сажі в основному включають газофазний метод, метод осадження та метод розкладання.

• Газофазний метод: Використовуючи хлориди кремнію (наприклад, тетрахлорид кремнію) як сировину, білий чорний вуглець отримують шляхом полум'яного гідролізу за високих температур. Газофазний білий чорний вуглець має переваги малого розміру частинок, великої питомої поверхні та високої хімічної чистоти, але процес отримання є складним, а вартість відносно високою.
• Метод осадження: осад діоксиду кремнію утворюється в результаті реакції силікату натрію з кислотою, а потім білий сажу отримують шляхом фільтрації, промивання, сушіння та інших процесів. Технологія виробництва осадженого білого сажі є зрілою, а обладнання просте, але продукт має низьку активність, а частинки важко контролювати.

IV. Галузі застосування

Білий сажа широко використовується в різних галузях завдяки своїм унікальним властивостям:

1. Гумова промисловість: Білий сажа є важливим армуючим агентом для гумових виробів, який може покращити міцність, зносостійкість, стійкість до розриву та антивікові властивості гумових виробів. Він особливо широко використовується у виробництві шин, оскільки може збільшити зчеплення шин з дорогою та підвищити безпеку водіння.
2. Пластмасова промисловість: Як армуючий агент та наповнювач, білий вуглецевий чорний вуглець може значно покращити міцність, твердість та зносостійкість пластмас, а також покращити продуктивність обробки пластмас.
3. Промисловість покриттів: Білий сажа, як пігментний наповнювач, може покращити покривну здатність, адгезію та стійкість покриттів до атмосферних впливів, а також зменшити витрати на покриття.
4. Паперова промисловість: Як високоякісний наповнювач, білий вуглець-сажа може покращити білизну, гладкість та блиск паперу, а також покращити друкарські характеристики паперу.
5. Керамічна промисловість: У процесі виробництва керамічних виробів білий вуглець широко використовується для приготування глазурі та мас, покращуючи міцність, твердість та зносостійкість керамічних виробів.
6. Чорнильна промисловість: Як пігментний наповнювач, білий вуглецевий чорнило може покращити покривну здатність, адгезію та стабільність фарб, а також покращити друкарські характеристики фарб.
7. Косметична промисловість: Білий вуглець, як наповнювач і загусник, може покращити тонкість, стабільність і відчуття косметики, регулювати секрецію шкірного сала та покращити її якість.
8. Фармацевтична промисловість: Білий вуглець використовується в основному для приготування фармацевтичних препаратів, покращуючи дисперсію, стабільність та біодоступність ліків, а також зменшуючи побічні ефекти.