Biały węgiel czarny

Biała sadza, znana również jako uwodniona krzemionka lub lekka krzemionka, o chemicznej nazwie dwutlenku krzemu (SiO₂), to biały, nietoksyczny, amorficzny proszek o wielkości nanometrów. Nazwa pochodzi od jej białego koloru i zdolności do zastępowania sadzy.

I. Informacje podstawowe

• Wygląd: Biały proszek, granulki lub bloki o nieregularnych kształtach.
• Właściwości chemiczne: Rozpuszczalny w żrących alkaliach i kwasie fluorowodorowym, nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalnikach i kwasach (z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego).
• Właściwości fizyczne: odporność na wysoką temperaturę, niepalność, bezsmakowość, bezwonność, doskonała izolacja elektryczna.
• Numer CAS: 10279-57-9
• Numer EINECS: 238-878-4

II. Główne komponenty i struktura

Głównym składnikiem białej sadzy jest dwutlenek krzemu, który można przedstawić wzorem SiO₂·nH₂O, gdzie nH₂O występuje w postaci powierzchniowych grup hydroksylowych. Biała sadza to substancja porowata o dużej powierzchni właściwej i aktywności powierzchniowej.

III. Metody przygotowania

Metody otrzymywania białej sadzy obejmują głównie metodę gazową, metodę strącania i metodę rozkładu.

• Metoda w fazie gazowej: Biała sadza węglowa powstaje w procesie hydrolizy płomieniowej w wysokich temperaturach, przy użyciu chlorków krzemu (takich jak czterochlorek krzemu). Biała sadza węglowa w fazie gazowej charakteryzuje się małymi rozmiarami cząstek, dużą powierzchnią właściwą i wysoką czystością chemiczną, ale proces jej wytwarzania jest skomplikowany, a koszty stosunkowo wysokie.
• Metoda wytrącania: Osad dwutlenku krzemu powstaje w wyniku reakcji krzemianu sodu z kwasem, a następnie poprzez filtrację, płukanie, suszenie i inne procesy uzyskuje się białą sadzę. Technologia produkcji białej sadzy wytrącającej jest dopracowana, a sprzęt prosty, jednak produkt charakteryzuje się niską aktywnością, a cząsteczki są trudne do kontrolowania.

IV. Obszary zastosowań

Biała sadza jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach ze względu na swoje unikalne właściwości:

1. Przemysł gumowy: Biała sadza to ważny środek wzmacniający wyroby gumowe, który może poprawić ich wytrzymałość, odporność na zużycie, rozdarcie i starzenie. Jest szczególnie szeroko stosowana w produkcji opon, ponieważ może zwiększyć przyczepność opon i poprawić bezpieczeństwo jazdy.
2. Przemysł tworzyw sztucznych: Jako środek wzmacniający i wypełniacz, biała sadza może znacząco poprawić wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie tworzyw sztucznych oraz poprawić parametry przetwórcze tworzyw sztucznych.
3. Przemysł powłokowy: Biała sadza, jako wypełniacz pigmentowy, może poprawić siłę krycia, przyczepność i odporność powłok na warunki atmosferyczne oraz obniżyć koszty powlekania.
4. Przemysł papierniczy: Jako wysokiej jakości wypełniacz, biała sadza może poprawić biel, gładkość i połysk papieru oraz zwiększyć wydajność drukowania.
5. Przemysł ceramiczny: W procesie produkcji wyrobów ceramicznych biała sadza jest powszechnie stosowana do przygotowywania szkliwa i mas ceramicznych, zwiększając wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie wyrobów ceramicznych.
6. Przemysł farbiarski: Jako wypełniacz pigmentowy, biała sadza może poprawić siłę krycia, przyczepność i stabilność farb oraz poprawić wydajność drukowania.
7. Przemysł kosmetyczny: Biała sadza, jako wypełniacz i środek zagęszczający, może poprawić konsystencję, stabilność i fakturę kosmetyków, regulować wydzielanie sebum przez skórę i poprawiać jakość skóry.
8. Przemysł farmaceutyczny: Biała sadza jest stosowana głównie do przygotowywania formulacji farmaceutycznych, poprawiając dyspersję, stabilność i biodostępność leków oraz zmniejszając skutki uboczne