Was sindgefälltes Siliciumdioxidund weißer Ruß?
Einführung in weißen Ruß
Weißer Ruß ist die allgemeine Bezeichnung für weiße, pulverförmige, röntgenamorphe Kieselsäure- und Silikatprodukte, auch hydratisierte Kieselsäure genannt. Sein englischer Name ist Silica und bezieht sich hauptsächlich auf gefällte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure, ultrafeines Kieselgel und Aerogel. Das Aussehen von ausgefälltem weißem Ruß ist mikrokörnig, pulverförmig, blockig und ultrafein, während pyrogener weißer Ruß ein ultrafeines Pulver ist.
Struktur aus weißem Ruß
Struktur von weißem Ruß: Kristallweißer Ruß ist ein dreidimensionaler Netzwerkkristall, der aus Siliziumatomen und Sauerstoffatomen mit kovalenten Bindungen besteht. Im Kristall befindet sich kein einzelnes weißes Rußmolekül. Die Siliziumatome des weißen Rußes befinden sich im Zentrum des regelmäßigen Tetraeders und sind mit vier Sauerstoffatomen in der oberen Ecke des regelmäßigen Tetraeders verbunden, um jeweils einen regelmäßigen Tetraeder mit kovalenten Einfachbindungen zu bilden. Si-O-Bindungen wiederholen sich im Raum und bilden ein „Makromolekül“. Im Kristall befinden sich auf dem kleinen Ring 6 Siliziumatome und 6 Sauerstoffatome, insgesamt also 12 Atome. Das Zahlenverhältnis von Silizium- zu Sauerstoffatomen beträgt 1:2, daher lautet die einfache Zusammensetzungsformel SiO2. Es gibt kein einzelnes Molekül im Kristall.
Physikalische Eigenschaften vonweißer Ruß
Weißer Rußkristall ist ein harter, spröder, nicht leitender, feuerfester (Schmelzpunkt 1710 Grad) und wasserunlöslicher farbloser Feststoff.
Chemische Eigenschaften von weißem Ruß
Weißer Ruß ist ein Anhydrid der Kieselsäure, kann jedoch nicht mit Wasser zu Kieselsäure reagieren. Aufgrund der starken Silizium-Sauerstoffbindung sind die chemischen Eigenschaften sehr stabil. Es ist ein Säureoxid mit einigen Eigenschaften von Säureoxid. Beispielsweise kann es mit Alkalioxid, Alkali, Soda usw. reagieren und bei hoher Temperatur Silikat bilden. Weißer Ruß reagiert nicht mit gewöhnlichen Säuren und weist eine gute Säurebeständigkeit auf, kann jedoch durch Flusssäure korrodiert werden, weshalb zum Schnitzen von Glas häufig Flusssäure verwendet wird. Es kann durch ein starkes Reduktionsmittel (Kohlenstoff) bei hoher Temperatur zu grobem Silizium reduziert werden.
Auftragen von weißem Ruß
Derzeit erfolgt die industrielle Herstellung von weißem Ruß hauptsächlich durch Fällungsmethoden. Der erzeugte weiße Ruß enthält eine große Anzahl polarer Gruppen wie Hydroxylgruppen auf seiner Oberfläche, was zu Problemen wie einer leichten Adsorption von Wassermolekülen, einer schlechten Dispersion und einer leichten Sekundäraggregation führt und somit den industriellen Anwendungseffekt von weißem Ruß beeinträchtigt .
Gefällte Kieselsäure ist ein unverzichtbarer Feinzusatz in der Gummi-, Kunststoff-, Farben-, Tinten-, Pestizid-, Zahnpasta- und anderen Industrien. Vor allem in der Gummiindustrie hat sich gefällte Kieselsäure zum besten weißen Verstärkungsfüllstoff entwickelt.