Bijeli ugljični čađ, također poznat kao hidratizirani silicijum dioksid ili lagani silicijum dioksid, s hemijskim nazivom silicijum dioksid (SiO₂), je bijeli, netoksični, amorfni prah nanometarske veličine. Ime je dobio po svom bijelom izgledu i sposobnosti da služi kao zamjena za ugljični čađ.

I. Osnovne informacije

• IzgledBijeli prah ili granularni ili nepravilno oblikovani blokovi.
• Hemijska svojstvaRastvorljivo u kaustičnim alkalijama i fluorovodoničnoj kiselini, nerastvorljivo u vodi, rastvaračima i kiselinama (osim fluorovodonične kiseline).
• Fizička svojstvaOtporno na visoke temperature, nezapaljivo, bez ukusa, bez mirisa, sa odličnom električnom izolacijom.
• CAS broj: 10279-57-9
• EINECS broj238-878-4

II. Glavne komponente i struktura

Glavna komponenta bijelog ugljičnog crnila je silicijum dioksid, koji se može predstaviti formulom SiO₂·nH₂O, gdje nH₂O postoji u obliku površinskih hidroksilnih grupa. Bijeli ugljični crnilo je porozna supstanca sa velikom specifičnom površinom i površinskom aktivnošću.

III. Metode pripreme

Metode pripreme bijelog ugljičnog crnila uglavnom uključuju metodu gasne faze, metodu taloženja i metodu razgradnje.

• Metoda gasne fazeKorištenjem silicijum hlorida (kao što je silicijum tetrahlorid) kao sirovina, bijeli ugljenični čađ se proizvodi plamenom hidrolizom na visokim temperaturama. Bijeli ugljenični čađ u gasovitoj fazi ima prednosti male veličine čestica, velike specifične površine i visoke hemijske čistoće, ali je proces pripreme složen, a cijena relativno visoka.
• Metoda taloženjaTalog silicijum dioksida nastaje reakcijom natrijum silikata s kiselinom, a zatim se bijeli ugljik dobija filtracijom, pranjem, sušenjem i drugim procesima. Tehnologija proizvodnje taloženja bijelog ugljika je zrela, a oprema jednostavna, ali proizvod ima nisku aktivnost i čestice je teško kontrolirati.

IV. Područja primjene

Bijeli ugljik se široko koristi u raznim oblastima zbog svojih jedinstvenih svojstava:

1. Gumarska industrijaBijeli ugljik crni je važno sredstvo za ojačanje gumenih proizvoda, koje može poboljšati čvrstoću, otpornost na habanje, otpornost na kidanje i svojstva protiv starenja gumenih proizvoda. Posebno se široko koristi u proizvodnji guma, jer može povećati prianjanje guma i poboljšati sigurnost vožnje.
2. Industrija plastikeKao sredstvo za ojačanje i punilo, bijeli ugljik crni može značajno poboljšati čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje plastike, te poboljšati performanse obrade plastike.
3. Industrija premazaBijeli ugljik crni, kao pigmentno punilo, može poboljšati pokrivnu moć, prianjanje i otpornost premaza na vremenske uvjete, te smanjiti troškove premazivanja.
4. Papirna industrijaKao visokokvalitetno punilo, bijeli ugljik crni može poboljšati bjelinu, glatkoću i sjaj papira, te poboljšati štamparske performanse papira.
5. Keramička industrijaU procesu proizvodnje keramičkih proizvoda, bijeli ugljik crni se široko koristi u pripremi glazura i predložaka, poboljšavajući čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje keramičkih proizvoda.
6. Industrija tinteKao pigmentni punilac, bijeli ugljik crni može poboljšati pokrivnu moć, prianjanje i stabilnost tinte, te poboljšati performanse štampanja tinte.
7. Kozmetička industrijaBijeli ugljik crni, kao punilo i zgušnjivač, može poboljšati finoću, stabilnost i osjećaj kozmetike, regulirati lučenje ulja u koži i poboljšati kvalitetu kože.
8. Farmaceutska industrijaBijeli ugljik se uglavnom koristi u pripremi farmaceutskih formulacija, poboljšavajući disperziju, stabilnost i bioraspoloživost lijekova te smanjujući nuspojave.