ข่าว

การแนะนำ
คริสโตบาไลต์เป็นซิลิกอนไดออกไซด์ชนิดความหนาแน่นต่ำที่มีรูปร่างลักษณะคล้ายคลึงกัน และมีช่วงเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์อยู่ระหว่าง 1470-1728 องศาเซลเซียส (ภายใต้ความดันปกติ) เบต้าคริสโตบาไลต์เป็นเฟสอุณหภูมิสูง แต่สามารถคงสภาพอยู่ในสภาวะกึ่งเสถียรที่อุณหภูมิต่ำมากได้ จนกระทั่งเกิดการเปลี่ยนเฟสแบบชิฟต์ที่ประมาณ 250 องศาเซลเซียส α คริสโตบาไลต์ แม้ว่าคริสโตบาไลต์สามารถตกผลึกได้จากสารละลายซิลิกอนไดออกไซด์ในโซนเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ แต่คริสโตบาไลต์ส่วนใหญ่ในธรรมชาติจะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะกึ่งเสถียร ตัวอย่างเช่น ไดอะตอมไมต์จะเปลี่ยนเป็นคริสโตบาไลต์เชิร์ตหรือโอปอลผลึกขนาดเล็ก (โอปอล CT, โอปอล C) ในระหว่างกระบวนการไดอะเจเนซิส และเฟสแร่หลักคือ α คริสโตบาไลต์ ซึ่งมีอุณหภูมิเปลี่ยนสถานะอยู่ในโซนเสถียรของควอตซ์ ภายใต้สภาวะการแปรสภาพของแกรนูไลต์ คริสโตบาไลต์ที่ตกตะกอนจากสารละลาย Na Al Si ที่มีความเข้มข้นสูง ปรากฏอยู่ในการ์เนตในฐานะสารเจือปน และอยู่ร่วมกับอัลไบต์ ก่อให้เกิดสภาวะอุณหภูมิและความดัน 800 องศาเซลเซียส 0.01 กิกะปาสกาล ในบริเวณเสถียรของควอตซ์ นอกจากนี้ คริสโตบาไลต์ที่อยู่ในสภาพกึ่งเสถียรยังเกิดขึ้นในวัสดุแร่อโลหะหลายชนิดระหว่างการอบด้วยความร้อน และอุณหภูมิการก่อตัวอยู่ในบริเวณเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ของไตรไดไมต์
กลไกการสร้างสรรค์
ไดอะตอมไมต์เปลี่ยนเป็นคริสโตบาไลต์ที่อุณหภูมิ 900-1300 องศาเซลเซียส โอปอลเปลี่ยนเป็นคริสโตบาไลต์ที่อุณหภูมิ 1200 องศาเซลเซียส ควอตซ์ก่อตัวในเคโอลิไนต์ที่อุณหภูมิ 1260 องศาเซลเซียส ตะแกรงโมเลกุล SiO2 สังเคราะห์ MCM-41 ที่มีรูพรุนปานกลางถูกเปลี่ยนเป็นคริสโตบาไลต์ที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียส คริสโตบาไลต์เมตาสเตเบิลยังเกิดขึ้นในกระบวนการอื่นๆ เช่น การเผาผนึกเซรามิกและการเตรียมมัลไลต์ สำหรับคำอธิบายเกี่ยวกับกลไกการก่อตัวเมตาสเตเบิลของคริสโตบาไลต์ เป็นที่ยอมรับกันว่าเป็นกระบวนการทางเทอร์โมไดนามิกส์ที่ไม่สมดุล ซึ่งควบคุมโดยกลไกจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเป็นหลัก ตามรูปแบบการก่อตัวของคริสโตบาไลต์ที่ไม่เสถียรที่กล่าวถึงข้างต้น เชื่อกันเกือบเป็นเอกฉันท์ว่าคริสโตบาไลต์จะเปลี่ยนจาก SiO2 อะมอร์ฟัส แม้แต่ในกระบวนการให้ความร้อนด้วยคาโอลิไนต์ การเตรียมมัลไลต์ และการเผาผนึกเซรามิก คริสโตบาไลต์ก็เปลี่ยนจาก SiO2 อะมอร์ฟัสเช่นกัน
วัตถุประสงค์
นับตั้งแต่เริ่มมีการผลิตเชิงอุตสาหกรรมในช่วงทศวรรษ 1940 ผลิตภัณฑ์คาร์บอนแบล็กขาวถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารเสริมแรงในผลิตภัณฑ์ยาง นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยา ยาฆ่าแมลง หมึก สี ยาสีฟัน กระดาษ อาหาร อาหารสัตว์ เครื่องสำอาง แบตเตอรี่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้อีกด้วย
สูตรเคมีของคาร์บอนแบล็กขาวในกระบวนการผลิตคือ SiO2nH2O เนื่องจากการใช้งานคล้ายกับคาร์บอนแบล็กและเป็นสีขาว จึงเรียกว่าคาร์บอนแบล็กขาว ตามวิธีการผลิตที่แตกต่างกัน คาร์บอนแบล็กขาวสามารถแบ่งออกเป็นคาร์บอนแบล็กขาวแบบตกตะกอน (ซิลิกาไฮเดรตแบบตกตะกอน) และคาร์บอนแบล็กขาวแบบฟูม (ซิลิกาฟูม) ผลิตภัณฑ์ทั้งสองมีวิธีการผลิต คุณสมบัติ และการใช้งานที่แตกต่างกัน วิธีการผลิตแบบก๊าซส่วนใหญ่ใช้ซิลิคอนเตตระคลอไรด์และซิลิคอนไดออกไซด์ที่ได้จากการเผาไหม้อากาศ อนุภาคมีความละเอียดและขนาดอนุภาคเฉลี่ยน้อยกว่า 5 ไมครอน วิธีการตกตะกอนคือการตกตะกอนซิลิกาโดยการเติมกรดซัลฟิวริกลงในโซเดียมซิลิเกต ขนาดอนุภาคเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 7-12 ไมครอน ซิลิกาฟูมมีราคาแพงและไม่ดูดซับความชื้นได้ง่าย จึงมักใช้เป็นสารเคลือบแบบด้าน
สารละลายแก้วน้ำของกรดไนตริกจะทำปฏิกิริยากับกรดไนตริกเพื่อสร้างซิลิกอนไดออกไซด์ ซึ่งจากนั้นจะถูกเตรียมเป็นซิลิกอนไดออกไซด์เกรดอิเล็กทรอนิกส์ผ่านการล้าง การดอง การล้างด้วยน้ำดีไอออนไนซ์ และการทำให้แห้ง