Різниця між димним діоксидом кремнію таосаджений діоксид кремнію
Біла сажа - загальний термін для білих аморфних порошкових силікатів та силікатних виробів. В основному це стосується осадженого кремнезему, діоксиду кремнію, надтонкого силікагелю та аерогелю, включаючи порошкоподібний синтетичний силікат алюмінію та силікат кальцію. За способом виробництва кремнезем можна розділити на кремнезем, що випадає в атмосферу, та димний кремній (наукова назва: димний кремнезем).
Димний діоксид кремнію - це білі аморфні флокулянтні напівпрозорі тверді колоїдні наночастинки в нормальному стані. Він нетоксичний і має велику питому поверхню (100 ~ 400 м2 / г). Димний діоксид кремнію - це кремній кремній нанометрового рівня. Чистота продукту становить понад 99,8%, вихідний діаметр частинок становить 10 ~ 40 нм, а осаджений діоксид кремнію поділяється на традиційний осаджений діоксид кремнію та спеціальний осаджений діоксид кремнію. Перший відноситься до діоксиду кремнію, в основі якого - кислота (сірчана кислота, соляна кислота та ін.), СО2 та силікат натрію. Останнє відноситься до технології високої гравітації, золь-гелю тощо. Діоксид кремнію отримують спеціальними методами, такими як кристалічний метод, метод двокристалізації або метод зворотної міцельної мікроемульсії
1. Спосіб отримання кремнезему
Традиційним методом отримання кремнезему є використання силікату натрію, тетрахлориду кремнію та тетраетил ортосилікату в якості джерела кремнію. Окрім силікату натрію, інші витрати високі. Новий метод використовує дешеву неметалеву руду як джерело кремнію, що значно знижує собівартість виробництва кремнезему.
1.1 метод газової фази
Це, головним чином, метод хімічного осадження паром (CAV), також відомий як метод піролізу, сухий метод або метод горіння. Його сировиною є тетрахлорид кремнію, кисень (або повітря) та водень, які утворюються в результаті реакції при високій температурі. Рівняння реакції виглядає наступним чином
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Після висихання, знепилення та фільтрування повітря та водень направляються в піч синтетичного гідролізу. Сировина чотирихлористого кремнію направляється у випарник для нагрівання та випаровування, а висушене і відфільтроване повітря береться в якості носія і направляється в піч синтетичного гідролізу. Після газифікації тетрахлориду кремнію при високій температурі він гідролізується певною кількістю водню та кисню (або повітря) при високій температурі. У цей час частинки димного діоксиду кремнію дуже дрібні і утворюють з газом аерозоль, який непросто захопити. Тому його спочатку агрегують у більші частинки в агрегаторі, а потім збирають за допомогою роторного повітряного сепаратора, а потім направляють у піч для знекислення для продувки димного діоксиду кремнію гарячим повітрям або допоміжною парою Чорний до рН 3,6 або вище є готовим продуктом.
1.2 метод опадів
Метод осадження, також відомий як метод підкислення силікатом натрію, використовує розчин силікату натрію для реакції з кислотою з отриманням діоксиду кремнію шляхом осадження, фільтрування, промивання, сушіння та прожарювання. Рівняння реакції виглядає наступним чином
Na2SiO3 + 2H + -> кремнезем + 2Na N + H20
Кремній є необхідним армуючим матеріалом у гумовій промисловості. Він широко використовується в шинах, гумових виробах, смолі, покритті, чорнилі, пестицидах, папероробстві, фармацевтиці та інших галузях промисловості. В даний час понад 90% діоксиду кремнію в Китаї використовується в гумовій промисловості, 60% з яких використовується у взуттєвій промисловості.
2. Порівняння димного діоксиду кремнію та осадженого діоксиду кремнію
2.1 структурні відмінності між діоксидом кремнію та осадженим діоксидом кремнію
Димний діоксид кремнію не просто подрібнюють, ані спеціально сушать. У будь-якому випадку, найменша частинка - це первинна частинка, але вона агломеруватиметься більш-менш (оскільки на її поверхні багато гідроксильних груп кремнію), а особлива поверхня є її найважливішою властивістю. Силікагель має велику внутрішню поверхню, що є причиною того, що він має сильну адсорбційну здатність. На відміну від цього, первинні частинки димного діоксиду кремнію гідролізуються полум’ям, яке має лише зовнішню площу поверхні. Це також пояснює, чому реологічні властивості багатьох систем у поєднанні з димним діоксидом кремнію були значно покращені, наприклад, застосування димного діоксиду кремнію в порошкових покриттях.
Рисунок 1. Порівняння структурних моделей димного кремнезему та обложеного кремнезему
2.2 різниця гідроксильного числа кремнію між димним діоксидом кремнію та осадженим діоксидом кремнію
Різниця втрат кремнію на висихання сильно впливає на характеристики продукту та продуктивність застосування. Чим менше втрати кремнію на висихання, тим краще. Наприклад, чим менші втрати при висиханні, тим краща ізоляція силіконової гуми, яка використовується для кабелю. Низькі втрати при висиханні можуть підвищити стійкість клеїв та герметиків, доданих з діоксидом кремнію під час зберігання. Насправді основна відмінність кремнезему полягає у різних гідроксильних групах кремнію (тобто SiOH / Nm2). Кількість гідроксилу кремнію в гідрофільному димному діоксиді кремнію становить від 2 до 3. Навпаки, вміст гідроксилу кремнію в обложеному діоксиді кремнію становить близько 6. Вміст гідроксилу кремнію в поверхнево модифікованому діоксиді кремнію менше 1.
2.3 Різниця чистоти кремнію між димним діоксидом кремнію та осадженим діоксидом кремнію
Також варто відзначити різницю в чистоті кремнезему. Що стосується аніонів, то димний діоксид кремнію містить лише невелику кількість хлоридних іонів та домішок оксидів металів. Аніони осадженого діоксиду кремнію включають іони радикалів кислот, лужні іони та іони лужноземельних металів (близько 1000 ppm). Різниця технологічної технології призводить до різниці чистоти продукту.
Димний діоксид кремнію> 99,8%
Осад кремнію, 95%