(二)  實(shí)驗(yàn)

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(jī)酸,  根據(jù)是否價廉及易得等因素,  本試驗(yàn)選用工業(yè)鹽酸。

3 .  工藝條件選擇

    反應(yīng)是屬酸堿中和復(fù)分解反應(yīng),  影響反應(yīng)產(chǎn)物物理特性的因素多且復(fù)雜,  關(guān)鍵是要防止硅酸膠體溶液聚集成為硅酸凝膠。  對質(zhì)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(yán)格控制工藝參數(shù)十分重要。

( 1)   反應(yīng)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(yùn)動隨溫度提高而加劇,  促使膠�；ハ嘟佑|而聚結(jié)形成的膠團(tuán)穩(wěn)定性小。   數(shù)量小的膠團(tuán)就可以聚結(jié)成疏松、  絮狀結(jié)構(gòu)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(guān)系規(guī)律如表 l 。

(3 )電解質(zhì)的影響:  不同種類的酸選用對應(yīng)的鹽類,  如 H CI選用 N a CI;   HZSO`選用 NaZSO`。  根據(jù)電解質(zhì)對溶膠的聚集作用,  加入少量電解質(zhì)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(jié)聚集。   電解質(zhì)添加量一般都低于臨界聚集濃度, 不同種類的電解質(zhì)在不同條件下其臨界聚集濃度是不相同的。   在等電點(diǎn) 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(fù)電荷。   電解質(zhì) Na lc  加入,   即帶進(jìn) N a士,  在膠團(tuán)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(xì)分散、  絮狀結(jié)構(gòu)沉淀。  試驗(yàn)證明:  加入適量的 Na lc  溶液可以改善產(chǎn)品質(zhì)量。

4.  其他應(yīng)注意的問題

(1 )  預(yù)混合和攪拌:  反應(yīng)釜裝有攪拌槳,  使水玻璃、   電解質(zhì)、  沉積劑在反應(yīng)前能充分分散,均勻地混合。  反應(yīng)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(dāng)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(zhì)量降低。   為了避免過酸現(xiàn)象應(yīng)安裝加酸的液體分布器 ,  在其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動下使酸液充分分散,  均勻地灑在硅酸鈉溶液中進(jìn)行反應(yīng)。  實(shí)踐證明:  采用分布器后白炭黑的質(zhì)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(jìn)行表面處理。   即用化學(xué)藥劑進(jìn)行涂敷,  可通過化學(xué)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(zhì)量的重要手段。  應(yīng)用的化學(xué)藥劑中有機(jī)物為多, 如醇類、  氯硅烷以及其同系列產(chǎn)品、  氯化物、硅有機(jī)化合物等。5 10:· n H ZO表面特性決定了它對化學(xué)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(tuán)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(tuán)具有很大的親和力,  所以化學(xué)藥劑應(yīng)是含有或能產(chǎn)生“一 O H”基團(tuán)的有機(jī)物或無機(jī)物,如醇類、鋁鹽等。  在中和反應(yīng)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。