Hvítt kolsvart efni, einnig þekkt sem vatnsrofið kísil eða létt kísil, með efnaheitinu kísildíoxíð (SiO₂), er hvítt, eiturefnalaust, ókristallað duft á nanómetrakvarða. Það er nefnt eftir hvítu útliti sínu og getu þess til að koma í stað kolsvarts.

I. Grunnupplýsingar

• ÚtlitHvítt duft eða kornóttar eða óreglulega lagaðar blokkir.
• Efnafræðilegir eiginleikarLeysanlegt í ætandi basum og flúorsýru, óleysanlegt í vatni, leysum og sýrum (nema flúorsýru).
• Eðlisfræðilegir eiginleikarHáhitaþol, ekki eldfimt, bragðlaust, lyktarlaust, með framúrskarandi rafeinangrun.
• CAS-númer: 10279-57-9
• EINECS-númer: 238-878-4

II. Helstu þættir og uppbygging

Aðalþáttur hvíts kolsvarts er kísildíoxíð, sem má tákna með formúlunni SiO₂·nH₂O, þar sem nH₂O er til staðar í formi yfirborðshýdroxýlhópa. Hvítt kolsvart er gegndræpt efni með stórt yfirborðsflatarmál og yfirborðsvirkni.

III. Undirbúningsaðferðir

Aðferðirnar við að búa til hvítt kolefnissvart eru aðallega gasfasaaðferð, úrkomuaðferð og niðurbrotsaðferð.

• GasfasaaðferðHvítt kolefnissvart er myndað með notkun kísillklóríða (eins og kísiltetraklóríðs) sem hráefnis og myndast með vatnsrofi við loga við hátt hitastig. Hvítt kolefnissvart í gasfasa hefur kosti eins og litla agnastærð, stórt yfirborðsflatarmál og mikla efnafræðilega hreinleika, en framleiðsluferlið er flókið og kostnaðurinn tiltölulega hár.
• ÚrkomuaðferðÚrfelling kísildíoxíðs myndast með því að hvarfa natríumsílikat við sýru og síðan fæst hvítt kolefnissvart með síun, þvotti, þurrkun og öðrum ferlum. Framleiðslutæknin fyrir úrfellingu hvíts kolefnissvarts er þroskuð og búnaðurinn er einfaldur, en varan hefur litla virkni og erfitt er að stjórna ögnunum.

IV. Notkunarsvið

Hvítt kolefnissvart er mikið notað á ýmsum sviðum vegna einstakra eiginleika þess:

1. GúmmíiðnaðurHvítt kolefnissvart er mikilvægt styrkingarefni fyrir gúmmívörur, sem getur bætt styrk, slitþol, tárþol og öldrunareiginleika gúmmívara. Það er sérstaklega mikið notað í dekkjaframleiðslu, þar sem það getur aukið grip dekkja og bætt akstursöryggi.
2. PlastiðnaðurSem styrkingarefni og fylliefni getur hvítt kolefnissvart bætt styrk, hörku og slitþol plasts verulega og bætt vinnslugetu plasts.
3. HúðunariðnaðurHvítt kolefnissvart, sem litarefni, getur bætt þekjuþol, viðloðun og veðurþol húðunar og dregið úr húðunarkostnaði.
4. PappírsiðnaðurSem hágæða fylliefni getur hvítt kolsvart bætt hvítleika, sléttleika og gljáa pappírs og bætt prentgæði pappírsins.
5. KeramikiðnaðurÍ framleiðsluferli keramikvara er hvítt kolsvart mikið notað við undirbúning gljáa og yfirborða, til að bæta styrk, hörku og slitþol keramikvara.
6. BlekaiðnaðurSem litarefnisfylliefni getur hvítt kolsvart bætt þekju, viðloðun og stöðugleika bleks og bætt prentgetu bleks.
7. SnyrtivöruiðnaðurinnHvítt kolefnissvart, sem fylliefni og þykkingarefni, getur bætt fínleika, stöðugleika og áferð snyrtivara, stjórnað olíumyndun húðarinnar og bætt gæði húðarinnar.
8. LyfjaiðnaðurinnHvítt kolefnissvart er aðallega notað við framleiðslu lyfjaformúla, til að bæta dreifingu, stöðugleika og aðgengi lyfja og draga úr aukaverkunum.