Zavedení
Kristobalit je homomorfní varianta SiO2 s nízkou hustotou a jeho termodynamický rozsah stability je 1470 ℃ až 1728 ℃ (za normálního tlaku). β Kristobalit je jeho vysokoteplotní fáze, ale lze jej skladovat v metastabilní formě při velmi nízkých teplotách, dokud nedojde k fázové transformaci typu shift při teplotě asi 250 ℃ - α Kristobalit. Ačkoli může Kristobalit krystalizovat z taveniny SiO2 v jeho termodynamické zóně stability, většina Kristobalitů v přírodě vzniká za metastabilních podmínek. Například diatomit se během diageneze transformuje na rohovec Kristobalit nebo mikrokrystalický opál (opál CT, opál C) a jejich hlavní minerální fáze jsou α Kristobalit, jejichž teplota přechodu je ve stabilní zóně křemene; Za podmínek metamorfózy granulitové facie se kristobalit vysrážel z bohaté taveniny NaAlSi, existoval v granátu jako inkluze a koexistoval s albitem, čímž vytvořil teplotní a tlakové podmínky 800 ℃, 0,01 GPa, a to také ve stabilní zóně křemene. Metastabilní kristobalit se navíc tvoří také v mnoha nekovových minerálních materiálech během tepelného zpracování a teplota vzniku se nachází v termodynamické zóně stability tridymitu.
Formativní mechanismus
Diatomit se transformuje na kristobalit při 900 ℃~1300 ℃; opál se transformuje na kristobalit při 1200 ℃; křemen se také tvoří v kaolinitu při 1260 ℃; syntetické mezoporézní molekulové síto MCM-41 SiO2 bylo transformováno na kristobalit při 1000 ℃. Metastabilní kristobalit se tvoří i v jiných procesech, jako je keramické spékání a příprava mullitu. Pro vysvětlení mechanismu metastabilní tvorby kristobalitu se shoduje na tom, že se jedná o nerovnovážný termodynamický proces, řízený hlavně mechanismem reakční kinetiky. Podle výše uvedeného způsobu metastabilní tvorby kristobalitu se téměř jednomyslně věří, že se kristobalit transformuje z amorfního SiO2, a to i v procesu tepelného zpracování kaolinitu, přípravy mullitu a keramického spékání se kristobalit transformuje z amorfního SiO2.
Účel
Od průmyslové výroby ve 40. letech 20. století se bílé saze široce používají jako výztužné látky v pryžových výrobcích. Kromě toho mohou být použity také ve farmaceutickém průmyslu, při výrobě pesticidů, inkoustů, barev, zubních past, papíru, potravin, krmiv, kosmetiky, baterií a dalších odvětvích.
Chemický vzorec bílých sazí ve výrobní metodě je SiO2nH2O. Protože jejich použití je podobné použití sazí a je bílé, nazývají se bílé saze. Podle různých výrobních metod lze bílé saze rozdělit na srážené bílé saze (srážený hydratovaný oxid křemičitý) a pyrogenní bílé saze (pyrogenní oxid křemičitý). Tyto dva produkty mají odlišné výrobní metody, vlastnosti a použití. Metoda v plynné fázi využívá hlavně tetrachlorid křemičitý a oxid křemičitý získané spalováním vzduchu. Částice jsou jemné a střední velikost částic může být menší než 5 mikronů. Srážecí metoda spočívá ve srážení oxidu křemičitého přidáním kyseliny sírové do křemičitanu sodného. Střední velikost částic je asi 7-12 mikronů. Pyrogenní oxid křemičitý je drahý a snadno neabsorbuje vlhkost, proto se často používá jako matovací činidlo v nátěrech.
Roztok vodního skla získaný kyselinou dusičnou reaguje s kyselinou dusičnou za vzniku oxidu křemičitého, který se poté oplachováním, mořením, oplachováním deionizovanou vodou a dehydratací upraví na oxid křemičitý elektronické kvality.
Čas zveřejnění: 17. listopadu 2022