(二)  實驗

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

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

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。  對質量高的產品,  工藝參數變量的允許范圍又十分狹窄。   因此,  嚴格控制工藝參數十分重要。

( 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定性小。   數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,  剩余的表面經基數就較多,  根據 R.  K.  l re  對水凝膠中一次粒子直徑大小及經基數關系規律如表 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生過酸現象形成硅凝膠,使產品顆粒變粗, 白度降低,  干燥后發硬,而質量降低。   為了避免過酸現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,  以提高產品表面活性和改善分散性,  這是提高產品質量的重要手段。  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) ,不僅可增大產品的比表面積,  而且提高色澤光亮度。