Rozdíl mezi mikronickým oxidem křemičitým a oxidem křemičitýmvysrážený oxid křemičitý
Bílé saze jsou obecným pojmem pro bílé amorfní práškové křemičitany a křemičitany. Jedná se hlavně o srážený oxid křemičitý, pyrogenní oxid křemičitý, ultrajemný silikagel a aerogel, včetně práškového syntetického křemičitanu hlinitého a křemičitanu vápenatého. Podle způsobu výroby lze oxid křemičitý rozdělit na srážený oxid křemičitý a mikronizovaný oxid křemičitý (vědecký název: mikronizovaný oxid křemičitý).
Mikronizovaný oxid křemičitý jsou bílé amorfní vločkovité průsvitné pevné koloidní nanočástice v normálním stavu. Je netoxický a má velký specifický povrch (100 ~ 400m2 / g). Mikronizovaný oxid křemičitý je veškerý nanometrický oxid křemičitý. Čistota produktu je více než 99,8%, původní průměr částic je 10 ~ 40 nm a vysrážený oxid křemičitý se dělí na tradiční vysrážený oxid křemičitý a speciální vysrážený oxid křemičitý. První se týká oxidu křemičitého, který je založen na kyselině (kyselina sírová, kyselina chlorovodíková atd.), CO2 a křemičitanu sodném. Ten se týká technologie vysoké gravitace, sol-gelu a tak dále. Oxid křemičitý vyrobený speciálními metodami, jako je krystalová metoda, dvě krystalizační metoda nebo metoda reverzní micely mikroemulze.
1. Způsob výroby oxidu křemičitého
Tradiční metodou přípravy oxidu křemičitého je použití křemičitanu sodného, chloridu křemičitého a tetraethyl ortosilikátu jako zdroje křemíku. Kromě křemičitanu sodného jsou další náklady vysoké. Nová metoda používá levnou nekovovou rudu jako zdroj křemíku, což výrazně snižuje výrobní náklady na oxid křemičitý.
1.1 metoda v plynné fázi
Je to hlavně metoda chemické depozice z plynné fáze (CAV), známá také jako metoda pyrolýzy, suchá metoda nebo metoda spalování. Jeho surovinami jsou chlorid křemičitý, kyslík (nebo vzduch) a vodík, které se tvoří reakcí při vysoké teplotě. Reakční rovnice je následující
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Po vysušení, odprášení a filtraci se vzduch a vodík přivádějí do pece pro syntetickou hydrolýzu. Surovina chloridu křemičitého se přivádí do odpařovače pro zahřívání a odpařování a vysušený a filtrovaný vzduch se odvádí jako nosič a přivádí se do pece pro syntetickou hydrolýzu. Poté, co je chlorid křemičitý zplyňován při vysoké teplotě, je hydrolyzován určitým množstvím vodíku a kyslíku (nebo vzduchu) při vysoké teplotě. V této době jsou částice mikronizovaného oxidu křemičitého velmi jemné a tvoří spolu s plynem aerosol, který není snadné zachytit. Proto se nejprve agreguje na větší částice v agregátoru a poté se shromažďuje v rotačním odlučovači vzduchu a poté se posílá do odkyselovací pece k čištění pyrogenního oxidu křemičitého horkým vzduchem nebo pomocnou parou. Černý je konečný produkt.
1.2 srážková metoda
Srážecí metoda, známá také jako metoda okyselení křemičitanu sodného, používá roztok křemičitanu sodného k reakci s kyselinou za získání oxidu křemičitého srážením, filtrací, promýváním, sušením a kalcinací. Reakční rovnice je následující
Na2SiO3 + 2H + -> oxid křemičitý N 2Na + + H20
Oxid křemičitý je nepostradatelným výztužným materiálem v gumárenském průmyslu. Je široce používán v pneumatikách, pryžových výrobcích, pryskyřici, nátěrech, inkoustu, pesticidech, výrobě papíru, farmaceutických a dalších průmyslových oborech. V současné době se v Číně více než 90% oxidu křemičitého používá v gumárenském průmyslu, z toho 60% v obuvnickém průmyslu.
2. Srovnání mikronizovaného a vysráženého oxidu křemičitého
2.1 strukturální rozdíly mezi mikronickým oxidem křemičitým a sráženým oxidem křemičitým
Mikronizovaný oxid křemičitý není jednoduše rozdrcen ani speciálně vysušen. V každém případě je nejmenší částice primární částice, ale bude se více či méně aglomerovat (protože na jejím povrchu je spousta hydroxylových skupin křemíku) a speciální povrch je jeho nejdůležitější vlastností. Silikagel má velkou vnitřní povrchovou plochu, což je důvod, proč má silnou adsorpční kapacitu. Naproti tomu jsou primární částice mikronizovaného oxidu křemičitého hydrolyzovány plamenem, který má pouze vnější povrch. To také vysvětluje, proč se výrazně zlepšily reologické vlastnosti mnoha systémů v kombinaci s mikronizovaným oxidem křemičitým, jako je použití mikronizovaného oxidu křemičitého v práškových nátěrech.
Obrázek 1. Srovnání strukturních modelů mikronizovaného a vysráženého oxidu křemičitého
2.2 rozdíl mezi hydroxylovým číslem křemíku mezi pyrogenním oxidem křemičitým a sráženým oxidem křemičitým
Rozdíl ve ztrátě sušení oxidu křemičitého má velký vliv na vlastnosti produktu a výkon aplikace. Čím nižší je ztráta sušení oxidu křemičitého, tím lépe. Například čím nižší je ztráta sušením, tím lepší je izolace silikonového kaučuku použitého pro kabel. Nízké ztráty sušením mohou zvýšit stabilitu lepidel a tmelů přidaných s oxidem křemičitým během skladování. Ve skutečnosti hlavní rozdíl mezi oxidem křemičitým spočívá v různých hydroxylových skupinách křemíku (tj. SiOH / Nm2). Množství hydroxidu křemíku hydrofilního pyrogenního oxidu křemičitého je mezi 2 a 3. Naproti tomu obsah hydroxidu křemíku ve vysráženém oxidu křemičitém je asi 6. Obsah hydroxidu křemíku v povrchově modifikovaném oxidu křemičitém je menší než 1.
2.3 Rozdíl v čistotě křemíku mezi pyrogenním oxidem křemičitým a sráženým oxidem křemičitým
Pozoruhodný je také rozdíl v čistotě oxidu křemičitého. Pokud jde o anionty, mikronizovaný oxid křemičitý obsahuje pouze malé množství chloridových iontů a nečistot oxidů kovů. Anionty vysráženého oxidu křemičitého zahrnují ionty kyselých radikálů, ionty alkalických kovů a ionty kovů alkalických zemin (asi 1000 ppm). Rozdíl v technologii procesu vede k rozdílu v čistotě produktu.
Mikronizovaný oxid křemičitý GG; 99,8%
Srážený křemík 0,95%