Vit sot är en hydratiserad kiseldioxid som erhålls genom utfällning från en natriumsilikatlösning. Det senare är flytande glas. Reaktionsprocessen använder en syra, och nästa steg är filtrering, tvättning och ytterligare torkning.
Det beskrivna ämnet är grunden för att erhålla fyllmedel för polymerkompositmaterial. De senare är produkter av modifiering av vitt kol med organiska modifieringsmedel. Ibland kallas det beskrivna materialet även bornitrid, som erhålls genom att förbränna pentaboran i kväve.
Description
Materialformeln är följande: SiO. Beroende på kvalitetsindikatorer och syfte kan sot representeras av fyra kvaliteter:
- BS-30.
- BS-50.
- BS-100.
- BS-120.
Dess egenskaper uppfyller kraven i GOST 18307-78. Varje märke har sin egen partikelstorlek. För den första av de som nämns ovan når denna parameter 108 nm, medan fraktionen är 77 om materialet bestäms av märket BS-50. Partikelstorleken reduceras till 34 och 27 förkimrök kvaliteterna BS-100 och BS-120.
En viss mängd bundet vatten kan användas vid framställning och bearbetning. I detta fall ändras formen av bindningen med SiO2. Den kan vara svagt adsorptiv eller koordinerande.
Erhållandet utförs med vätskefas- eller gasfasmetoden. Den första är utfällningen av amorf kiselsyra. Lösningarna som används är natriumsilikater. Sura reagenser, till exempel koldioxid eller s altsyra, fungerar som en av deltagarna i den kemiska processen. Reaktionen äger rum vid en temperatur på 70 till 90 °C.
Den resulterande produkten går igenom tre steg innan torkning. Beroende på vilka nederbördsförhållanden som används erhålls alkaliska, neutrala eller sura kimrök. Den torra produkten mals sedan. Graden av porositet och finhet hos partiklarna beror på sönderdelningsmedlets beskaffenhet, som är ett ämne som bryter ned silikatet. Under filtrering och torkning kan partiklarna aggregera under kondensationen av polykiselsyror. I detta avseende är villkoren för dessa etapper strikt reglerade.
Beskrivning av gasfasmetoden
Vit sot kan erhållas i processen med gasfasteknologi. Den består i hydrolys av kiseltetraklorid eller tetrafluoridkisel med en explosiv blandning. Temperaturen kan nå upp till 1 100 °C. Som ett resultat är det möjligt att erhålla en ren låghydratiserad produkt, som kännetecknas av hög dispersion. Dess porositet är dock ganska låg. Men denna metod åtföljs av stora utgifter för energi, råvaror, höga kostnader ochbildandet av en biprodukt i form av HC1, som bör användas rationellt.
Vit sot kan erhållas med en annan teknik, som är en variant av tekniken som beskrivs ovan. Vi talar om hydrolys av kiseltetraklorid vid låga temperaturer. Denna metod kallas också aerogel. Utöver de ovan beskrivna metoderna har tekniken för silikat- och silikatoljegummin utvecklats. Processen använder kall deponering av kiseldioxid. Reaktionen involverar koagulering av gummi.
Några brister
Vit sot är kiseldioxid, vilket har vissa nackdelar. De begränsar avsevärt produktens omfattning inom gummiindustrin. Nackdelen är densiteten, som är mycket större än kimröks. Att blöta av gummi är det värsta. För att förbättra denna egenskap utsätts materialet för karbofilisering, vilket även kallas hydrofobisering och innebär behandling med aktiva substanser adsorberade på kiselytan av polära grupper. Används som ytaktiva ämnen:
- alkoholer;
- alifatiska eller cykloalifatiska aminer.
De innehåller över 6 kol och silikonoljeliknande föreningar.
Tillämpningsomfattning
Användningen av vitt kol är ganska vanligt. Det gör det möjligt att förbättra de mekaniska egenskaperna hos gummi, tillverkad på basis av silikongummi. Dessa material har ökatbrandmotstånd och värmebeständighet. Kimrök är jämförbar i förstärkningsegenskaper med kimrök och överträffar den i sin effekt på värme- och oljebeständighet.
Med hjälp av ett ämne kan imponerande halkskydd ges. Den introduceras tillsammans med kimrök i slitbanan på däck som körs under svåra förhållanden. Användning i små mängder minskar slitbanan och ökar motståndet hos mönstrets element mot flisning. Material rekommenderas som tillsats i stomgummi för att öka styrkan i anslutningen med sladden.
Några fysikaliska och kemiska parametrar
När du överväger sammansättningen av vitt kol bör du förstå att detta material består av natriumsilikat och syra. Den senare kan vara sämskskinn. Hittills är flera kvaliteter av detta material kända, var och en av dem har sina egna fysiska och kemiska egenskaper. Till exempel har vit kolsvart BS-100 86% kiseldioxid, som märket BS-120. Medan BS-50 innehåller kiseldioxid i mängden 70%.
Massandelen av fukt för BS-100 är 6,5 %. Viktminskning vid antändning kan variera från 5 till 7%. I termer av järnoxid kan massfraktionen vara 0,15 %, vilket är fallet med massfraktionen av aluminium vid omvandling till aluminiumoxid. Massfraktionen av klorider överstiger inte 1%. Massfraktionen av kalcium och magnesium är 0,8 % när den omvandlas till kalciumoxid. Massfraktionen av alkalinitet är inte standardiserad.
Avslutningsvis
Materialet är förpackat i laminerade fyrlagerspåsar med enett lager av polyeten. Den maximala volymen kan vara 20 kg. Ämnet säljs även i specialiserade engångsbehållare. Deras vikt når 400 kg. Material transporteras med vilket transportmedel som helst. Garanterad hållbarhet överstiger inte 6 månader från tillverkningsdatum.
Materialet består av fasta färglösa kristaller, vars smältpunkt är mycket hög. Ämnet löser sig inte i vatten, och när det värms upp börjar det interagera med alkalier och oxider. Kiseldioxid används som en komponent vid tillverkning av keramik, såväl som vid tillverkning av betongglasprodukter.
