مقدمه
کریستوبالیت یک نوع همومورف SiO2 با چگالی کم است و محدوده پایداری ترمودینامیکی آن 1470 ℃ ~ 1728 ℃ (تحت فشار عادی) است. β کریستوبالیت فاز دمای بالای آن است، اما می‌تواند به صورت شبه‌پایدار تا دمای بسیار پایین ذخیره شود تا زمانی که یک تبدیل فاز از نوع شیفت در حدود 250 ℃ α کریستوبالیت رخ دهد. اگرچه کریستوبالیت می‌تواند از مذاب SiO2 در منطقه پایداری ترمودینامیکی خود متبلور شود، اما بیشتر کریستوبالیت در طبیعت در شرایط شبه‌پایدار تشکیل می‌شود. به عنوان مثال، دیاتومیت در طول دیاژنز به چرت کریستوبالیت یا اوپال ریزبلوری (اوپال CT، اوپال C) تبدیل می‌شود و فازهای معدنی اصلی آنها α کریستوبالیت است که دمای گذار آن در منطقه پایدار کوارتز است. تحت شرایط دگرگونی رخساره گرانولیت، کریستوبالیت از مذاب غنی Na3Al3Si رسوب کرده، به عنوان یک آخال در گارنت وجود داشته و با آلبیت همزیستی داشته و شرایط دما و فشار 800 درجه سانتیگراد، 01 گیگا پاسکال، و همچنین در منطقه پایدار کوارتز را تشکیل داده است. علاوه بر این، کریستوبالیت نیمه پایدار نیز در بسیاری از مواد معدنی غیرفلزی در طول عملیات حرارتی تشکیل می‌شود و دمای تشکیل آن در منطقه پایداری ترمودینامیکی تریدیمیت قرار دارد.
مکانیسم شکل‌گیری
دیاتومیت در دمای ۹۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد به کریستوبالیت تبدیل می‌شود؛ اوپال در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد به کریستوبالیت تبدیل می‌شود؛ کوارتز نیز در دمای ۱۲۶۰ درجه سانتیگراد در کائولینیت تشکیل می‌شود؛ غربال مولکولی SiO2 مزومتخلخل MCM-41 مصنوعی در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد به کریستوبالیت تبدیل شد. کریستوبالیت نیمه پایدار همچنین در فرآیندهای دیگری مانند تف جوشی سرامیک و تهیه مولایت تشکیل می‌شود. برای توضیح مکانیسم تشکیل نیمه پایدار کریستوبالیت، توافق شده است که این یک فرآیند ترمودینامیکی غیر تعادلی است که عمدتاً توسط مکانیسم سینتیک واکنش کنترل می‌شود. با توجه به نحوه تشکیل شبه پایدار کریستوبالیت که در بالا ذکر شد، تقریباً به اتفاق آرا اعتقاد بر این است که کریستوبالیت از SiO2 آمورف تبدیل شده است، حتی در فرآیند عملیات حرارتی کائولینیت، تهیه مولایت و پخت سرامیک، کریستوبالیت نیز از SiO2 آمورف تبدیل می‌شود.
هدف
از زمان تولید صنعتی در دهه 1940، محصولات کربن سیاه سفید به طور گسترده به عنوان عوامل تقویت کننده در محصولات لاستیکی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. علاوه بر این، می‌توان از آنها در صنایع داروسازی، آفت‌کش‌ها، جوهر، رنگ، خمیر دندان، کاغذ، غذا، خوراک دام، لوازم آرایشی، باتری و سایر صنایع نیز استفاده کرد.
فرمول شیمیایی کربن سیاه سفید در روش تولید، SiO2nH2O است. از آنجا که کاربرد آن مشابه کربن سیاه است و سفید رنگ است، به آن کربن سیاه سفید می‌گویند. طبق روش‌های مختلف تولید، کربن سیاه سفید را می‌توان به کربن سیاه سفید رسوبی (سیلیس هیدراته رسوبی) و کربن سیاه سفید دودی (سیلیس دودی) تقسیم کرد. این دو محصول روش‌های تولید، خواص و کاربردهای متفاوتی دارند. روش فاز گازی عمدتاً از تتراکلرید سیلیکون و دی اکسید سیلیکون حاصل از احتراق هوا استفاده می‌کند. ذرات ریز هستند و اندازه متوسط ذرات می‌تواند کمتر از 5 میکرون باشد. روش رسوب، رسوب سیلیس با افزودن اسید سولفوریک به سیلیکات سدیم است. اندازه متوسط ذرات حدود 7 تا 12 میکرون است. سیلیس دودی گران است و جذب رطوبت آن آسان نیست، بنابراین اغلب به عنوان عامل مات کننده در پوشش‌ها استفاده می‌شود.
محلول شیشه آب با روش اسید نیتریک با اسید نیتریک واکنش می‌دهد تا دی اکسید سیلیکون تولید کند، که سپس از طریق شستشو، ترشی، شستشو با آب دیونیزه و کم آبی به دی اکسید سیلیکون با درجه الکترونیکی تبدیل می‌شود.
زمان ارسال: ۱۷ نوامبر ۲۰۲۲