(二)  實驗

Na:0)為3. 3士0. 2,  比重40O Be的水玻璃。國產(chǎn)水玻璃通常模數(shù)在2. 4~ 3. 6范圍,  比重在4 O Be左右。  可選為沉淀法生產(chǎn)白炭黑的原料。

 (2)酸:  用 HCI、  HZSO;、  HNO3等無機酸,  根據(jù)是否價廉及易得等因素,  本試驗選用工業(yè)鹽酸。

3 .  工藝條件選擇

    反應是屬酸堿中和復分解反應,  影響反應產(chǎn)物物理特性的因素多且復雜,  關鍵是要防止硅酸膠體溶液聚集成為硅酸凝膠。  對質量高的產(chǎn)品,  工藝參數(shù)變量的允許范圍又十分狹窄。   因此,  嚴格控制工藝參數(shù)十分重要。

( 1)   反應溫度的影響:  硅酸的單分子在縮合成硅酸膠體溶液過程中,  膠粒的布朗運動隨溫度提高而加劇,  促使膠�；ハ嘟佑|而聚結形成的膠團穩(wěn)定性小。   數(shù)量小的膠團就可以聚結成疏松、  絮狀結構的51 0:二次粒子,  一次粒子縮合度低,  剩余的表面經(jīng)基數(shù)就較多,  根據(jù) R.  K.  l re  對水凝膠中一次粒子直徑大小及經(jīng)基數(shù)關系規(guī)律如表 l 。

(3 )電解質的影響:  不同種類的酸選用對應的鹽類,  如 H CI選用 N a CI;   HZSO`選用 NaZSO`。  根據(jù)電解質對溶膠的聚集作用,  加入少量電解質可以使膠粒周圍的雙電層壓縮,  促使雙電層排斥力降低,  直至雙電層排斥力不足以抗衡膠粒之間范德華引力時就發(fā)生了凝結聚集。   電解質添加量一般都低于臨界聚集濃度, 不同種類的電解質在不同條件下其臨界聚集濃度是不相同的。   在等電點 p H值3. 5以下電解度對凝膠幾乎沒有影響,  pH值在3.5以上,  溶膠中的51 0:粒子開始載有負電荷。   電解質 Na lc  加入,   即帶進 N a士,  在膠團51 0:粒子周圍形成一個雙電層如圖1 ,  帶正的 Na+外殼之間總的凈排斥力的影響,  促使膠�；ハ喾稚�,  絮凝作用得到極大的加快,  使51 0:原級粒子聚集成二次粒子,  并以疏松、  細分散、  絮狀結構沉淀。  試驗證明:  加入適量的 Na lc  溶液可以改善產(chǎn)品質量。

4.  其他應注意的問題

(1 )  預混合和攪拌:  反應釜裝有攪拌槳,  使水玻璃、   電解質、  沉積劑在反應前能充分分散,均勻地混合。  反應物表面接觸良好,  可制得粒子均勻分散性好的白炭黑。

( 2)  酸的滴加方法及其滴加速度:  酸的滴加方法不當或滴加速度過快都會在局部處產(chǎn)生過酸現(xiàn)象形成硅凝膠,使產(chǎn)品顆粒變粗, 白度降低,  干燥后發(fā)硬,而質量降低。   為了避免過酸現(xiàn)象應安裝加酸的液體分布器 ,  在其旋轉運動下使酸液充分分散,  均勻地灑在硅酸鈉溶液中進行反應。  實踐證明:  采用分布器后白炭黑的質量提高。

(3 )  白炭黑的表面處理:  為了減少脫水過程中51 0:粒子的聚集作用,  對白炭黑進行表面處理。   即用化學藥劑進行涂敷,  可通過化學作用施行表面處理,  以提高產(chǎn)品表面活性和改善分散性,  這是提高產(chǎn)品質量的重要手段。  應用的化學藥劑中有機物為多, 如醇類、  氯硅烷以及其同系列產(chǎn)品、  氯化物、硅有機化合物等。5 10:· n H ZO表面特性決定了它對化學藥劑的選擇性,  5 10:· n H20中“5 1”原子因價電子云偏問“ 0”原子,  而使其形成空軌道。這種“ iS”原子很容易吸附“一O H”基團來滿足“ is”原子的配位。   同時,  由于氫鍵的作用,  5 10:· n H: O表面對“一OH"基團具有很大的親和力,  所以化學藥劑應是含有或能產(chǎn)生“一 O H”基團的有機物或無機物,如醇類、鋁鹽等。  在中和反應終止前加入適量的醇類(如乙醇) ,不僅可增大產(chǎn)品的比表面積,  而且提高色澤光亮度。