أخبار

مقدمة
الكريستوباليت هو نوع متجانس من ثاني أكسيد السيليكون منخفض الكثافة، ويتراوح نطاق استقراره الديناميكي الحراري بين 1470 و1728 درجة مئوية (تحت الضغط العادي). β هو طوره عالي الحرارة، ولكن يمكن تخزينه في حالة شبه مستقرة حتى درجة حرارة منخفضة جدًا حتى يحدث تحول طوري من نوع الإزاحة عند حوالي 250 درجة مئوية. α الكريستوباليت. على الرغم من إمكانية تبلور الكريستوباليت من مصهور ثاني أكسيد السيليكون في منطقة استقراره الديناميكي الحراري، إلا أن معظم الكريستوباليت في الطبيعة يتشكل في ظروف شبه مستقرة. على سبيل المثال، يتحول الدياتوميت إلى كريستوباليت صوان أو أوبال دقيق التبلور (أوبال CT، أوبال C) أثناء عملية التكوّن، وأطواره المعدنية الرئيسية هي α الكريستوباليت، الذي تكون درجة حرارة انتقاله في منطقة استقرار الكوارتز. في ظلّ تحوّل سطوح الجرانيت، ترسّب الكريستوباليت من مصهور الصوديوم الغنيّ بالسيليكون، وتواجد في العقيق كشوائب، وتعايش مع الألبايت، مُشكّلاً درجة حرارة وضغط 800 درجة مئوية، 0.1 جيجاباسكال، ضمن المنطقة المستقرة من الكوارتز. إضافةً إلى ذلك، يتكوّن الكريستوباليت شبه المستقرّ في العديد من المواد المعدنية غير المعدنية أثناء المعالجة الحرارية، وتقع درجة حرارة تكوينه ضمن منطقة الاستقرار الديناميكي الحراري للتريديميت.
آلية التكوين
يتحول الدياتوميت إلى كريستوباليت عند درجة حرارة تتراوح بين 900 و1300 درجة مئوية؛ ويتحول الأوبال إلى كريستوباليت عند درجة حرارة 1200 درجة مئوية؛ ويتشكل الكوارتز أيضًا في الكاولينيت عند درجة حرارة 1260 درجة مئوية؛ ويتحول المنخل الجزيئي المسامي الصناعي MCM-41 إلى كريستوباليت عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية. ويتشكل الكريستوباليت شبه المستقر أيضًا في عمليات أخرى مثل التلبيد الخزفي وتحضير الموليت. ولتفسير آلية تكوين الكريستوباليت شبه المستقر، يُتفق على أنها عملية ترموديناميكية غير متوازنة، تتحكم فيها بشكل رئيسي آلية حركية التفاعل. وفقًا لنمط التكوين غير المستقر للكريستوباليت المذكور أعلاه، يُعتقد بالإجماع تقريبًا أن الكريستوباليت يتحول من SiO2 غير المتبلور، حتى في عملية المعالجة الحرارية للكاولينيت وإعداد الموليت والتلبيد الخزفي، يتحول الكريستوباليت أيضًا من SiO2 غير المتبلور.
غاية
منذ بدء الإنتاج الصناعي في أربعينيات القرن الماضي، استُخدمت منتجات أسود الكربون الأبيض على نطاق واسع كمواد تقوية في منتجات المطاط. كما تُستخدم في الصناعات الدوائية، والمبيدات الحشرية، والحبر، والدهانات، ومعجون الأسنان، والورق، والأغذية، والأعلاف، ومستحضرات التجميل، والبطاريات، وغيرها.
الصيغة الكيميائية لأسود الكربون الأبيض في طريقة الإنتاج هي SiO2nH2O. ولأن استخدامه مشابه لاستخدام أسود الكربون ولأنه أبيض، يُسمى أسود الكربون الأبيض. وفقًا لطرق الإنتاج المختلفة، يمكن تقسيم أسود الكربون الأبيض إلى أسود الكربون الأبيض المترسب (السيليكا المائية المترسبة) وأسود الكربون الأبيض المدخن (السيليكا المدخنة). لكلا المنتجين طرق إنتاج وخصائص واستخدامات مختلفة. تستخدم طريقة الطور الغازي بشكل أساسي رباعي كلوريد السيليكون وثاني أكسيد السيليكون الناتج عن احتراق الهواء. تكون الجسيمات دقيقة، ويمكن أن يكون متوسط حجم الجسيمات أقل من 5 ميكرون. تتمثل طريقة الترسيب في ترسيب السيليكا بإضافة حمض الكبريتيك إلى سيليكات الصوديوم. يتراوح متوسط حجم الجسيمات بين 7 و12 ميكرون. السيليكا المدخنة باهظة الثمن ولا تمتص الرطوبة بسهولة، لذلك غالبًا ما تستخدم كعامل تلميع في الطلاء.
تتفاعل طريقة محلول الزجاج المائي لحمض النيتريك مع حمض النيتريك لتوليد ثاني أكسيد السيليكون، والذي يتم بعد ذلك تحضيره إلى ثاني أكسيد السيليكون بدرجة إلكترونية من خلال الشطف والتخليل وشطف الماء منزوع الأيونات والتجفيف.