Bijeli ugljični čađ, također poznat kao hidratizirani silicijev dioksid ili lagani silicijev dioksid, kemijskog naziva silicijev 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.
• Kemijska svojstvaTopljivo u kaustičnim lužinama i fluorovodičnoj kiselini, netopljivo u vodi, otapalima i kiselinama (osim fluorovodične kiseline).
• Fizička svojstvaOtporno na visoke temperature, nezapaljivo, bez okusa, bez mirisa, s izvrsnom električnom izolacijom.
• CAS broj: 10279-57-9
• EINECS broj: 238-878-4

II. Glavne komponente i struktura

Glavna komponenta bijelog crnog ugljika je silicijev dioksid, koji se može predstaviti formulom SiO₂·nH₂O, gdje nH₂O postoji u obliku površinskih hidroksilnih skupina. Bijeli crni ugljik je porozna tvar s velikom specifičnom površinom i površinskom aktivnošću.

III. Metode pripreme

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

• Metoda plinske fazeKorištenjem silicijevih klorida (poput silicijevog tetraklorida) kao sirovina, bijeli ugljik se proizvodi plamenom hidrolizom na visokim temperaturama. Bijeli ugljik u plinovitoj fazi ima prednosti male veličine čestica, velike specifične površine i visoke kemijske čistoće, ali proces pripreme je složen, a trošak relativno visok.
• Metoda taloženjaTalog silicijevog dioksida nastaje reakcijom natrijevog silikata s kiselinom, a zatim se bijeli ugljik dobiva filtracijom, pranjem, sušenjem i drugim postupcima. 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 područjima zbog svojih jedinstvenih svojstava:

1. Gumarska industrijaBijeli ugljik čađi važno je 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 ugljični 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 ugljični crni može poboljšati bjelinu, glatkoću i sjaj papira te poboljšati tiskarske performanse papira.
5. Keramička industrijaU proizvodnom procesu keramičkih proizvoda, bijeli ugljični crnilo se široko koristi u pripremi glazura i predložaka, poboljšavajući čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje keramičkih proizvoda.
6. Industrija tinteKao pigmentno punilo, bijeli ugljični crni može poboljšati pokrivnu moć, prianjanje i stabilnost tinte te poboljšati tiskarske performanse 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.