سفید کربن مشکی

کربن سیاه سفید، که با نام‌های سیلیس هیدراته یا سیلیس سبک نیز شناخته می‌شود و نام شیمیایی آن دی‌اکسید سیلیکون (SiO₂) است، یک پودر سفید، غیرسمی و آمورف در مقیاس نانومتری است. این ماده به دلیل ظاهر سفید و توانایی‌اش در جایگزینی کربن سیاه به این نام شناخته می‌شود.

اطلاعات اولیه

• ظاهر: پودر سفید یا بلوک‌های دانه‌ای یا نامنظم شکل.
• خواص شیمیایی: محلول در قلیاهای سوزاننده و اسید هیدروفلوئوریک، نامحلول در آب، حلال‌ها و اسیدها (به جز اسید هیدروفلوئوریک).
• خواص فیزیکی: مقاومت در برابر دمای بالا، غیر قابل اشتعال، بی مزه، بی بو، با عایق الکتریکی عالی.
• شماره CAS: 10279-57-9
• شماره EINECS: 238-878-4

دوم. اجزای اصلی و ساختار

جزء اصلی کربن سیاه سفید، دی اکسید سیلیکون است که می‌توان آن را با فرمول SiO₂·nH₂O نشان داد، که در آن nH₂O به شکل گروه‌های هیدروکسیل سطحی وجود دارد. کربن سیاه سفید ماده‌ای متخلخل با مساحت سطح ویژه و فعالیت سطحی زیاد است.

III. روش‌های آماده‌سازی

روش‌های تهیه‌ی کربن سیاه سفید عمدتاً شامل روش فاز گازی، روش رسوب‌گذاری و روش تجزیه است.

• روش فاز گازی: با استفاده از کلریدهای سیلیکون (مانند تتراکلرید سیلیکون) به عنوان ماده اولیه، دوده سفید از طریق هیدرولیز شعله در دماهای بالا تولید می‌شود. دوده سفید فاز گازی مزایای اندازه ذرات کوچک، سطح ویژه بزرگ و خلوص شیمیایی بالا را دارد، اما فرآیند تهیه آن پیچیده و هزینه آن نسبتاً بالاست.
• روش رسوب‌گذاری: رسوب دی‌اکسید سیلیکون با واکنش سیلیکات سدیم با اسید تولید می‌شود و سپس دوده سفید از طریق فیلتراسیون، شستشو، خشک کردن و سایر فرآیندها به دست می‌آید. فناوری تولید دوده سفید رسوب‌گذاری شده بالغ و تجهیزات آن ساده است، اما محصول فعالیت کمی دارد و کنترل ذرات آن دشوار است.

IV. حوزه‌های کاربرد

کربن سیاه سفید به دلیل خواص منحصر به فردش در زمینه‌های مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد:

1. صنعت لاستیک: کربن سیاه سفید یک عامل تقویت‌کننده مهم برای محصولات لاستیکی است که می‌تواند استحکام، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر پارگی و خواص ضد پیری محصولات لاستیکی را بهبود بخشد. این ماده به ویژه در ساخت تایر کاربرد گسترده ای دارد، زیرا می‌تواند چسبندگی تایر را افزایش داده و ایمنی رانندگی را بهبود بخشد.
2. صنعت پلاستیک: به عنوان یک عامل تقویت کننده و پرکننده، کربن سیاه سفید می‌تواند به طور قابل توجهی استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش پلاستیک‌ها را بهبود بخشد و عملکرد پردازش پلاستیک‌ها را بهبود بخشد.
3. صنعت پوشش‌ها: کربن سیاه سفید، به عنوان یک پرکننده رنگدانه، می‌تواند قدرت پوشش، چسبندگی و مقاومت در برابر آب و هوا پوشش‌ها را بهبود بخشد و هزینه‌های پوشش را کاهش دهد.
4. صنعت کاغذ: به عنوان یک پرکننده با کیفیت بالا، کربن سیاه سفید می‌تواند سفیدی، صافی و براقیت کاغذ را بهبود بخشد و عملکرد چاپ کاغذ را بهبود بخشد.
5. صنعت سرامیک: در فرآیند تولید محصولات سرامیکی، دوده سفید به طور گسترده در تهیه لعاب‌ها و بدنه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش محصولات سرامیکی را بهبود می‌بخشد.
6. صنعت جوهر: به عنوان یک پرکننده رنگدانه، سفید کربن سیاه می‌تواند قدرت پوشش، چسبندگی و پایداری جوهرها را بهبود بخشد و عملکرد چاپ جوهرها را بهبود بخشد.
7. صنعت لوازم آرایشی و بهداشتی: کربن سیاه سفید، به عنوان یک عامل پرکننده و غلیظ کننده، می‌تواند ظرافت، پایداری و حس مواد آرایشی را بهبود بخشد، ترشح چربی پوست را تنظیم کند و کیفیت پوست را بهبود بخشد.
8. صنعت داروسازی: کربن سیاه سفید عمدتاً در تهیه فرمولاسیون‌های دارویی، بهبود پراکندگی، پایداری و فراهمی زیستی داروها و کاهش عوارض جانبی استفاده می‌شود.