炭黑是酸性还是碱性?我想问的是炭黑在酸性介质中的分散性。
1.简介:炭黑(又称碳黑)是一种黑色粉末状无定形碳。炭黑由平均直径为2~3nm的球状或链状颗粒组成,内部含有直径为3~500nm的微晶结构,可与多种自由基反应。炭黑主要用作橡胶补强剂,用于汽车轮胎制造、塑料添加剂、染料、油墨等行业。2.生产:生产炭黑颜料炭黑是石油产品和沥青煤焦油产品。它不能在负压和空气不足的条件下产生,而是由碳氢化合物在高温下不完全燃烧或热解而形成。1)灯黑的生产工艺:历史上最早的炭黑生产方法是灯黑的生产工艺。在这一过程中,原料在直径高达1.5m的平烧铁板上燃烧,含炭黑的燃烧气体被衬砖的排气罩收集,然后通过弯管(弯曲1/4)和火管到达沉积装置。为了控制产生的炭黑的特性,应确保原料主要在燃烧盘和排气罩之间的间隙附近不完全燃烧。但是,在稍微进入的管道中,燃烧在缺氧的情况下被加热,从而形成更大的炭黑颗粒。由于这些原因,颗粒尺寸分布较宽,主要特征是颗粒较粗。因为在燃烧盘和排气罩之间形成的颗粒只有一小部分能与空气中的氧气接触,所以这些炭黑只有少量的表面氧化物,对应的PH值为中性,挥发物很少。2)气黑的生产过程:气黑这个名字来源于它的生产过程:原料烃在受热时,先被气化,然后被自燃气体(供能)带入燃烧器,在这些蝙蝠形燃烧器喷出的大量扇形火焰中生成炭黑。因为每个火焰都很小,在空气中燃烧,所以炭黑的形成与灯黑(不完全燃烧)的生产过程有很大不同。这里,碳黑颗粒非常细。按种类不同,平均粒径在10~30nm之间,气黑平均粒径为13nm。在燃烧的火焰上,有一个缓慢旋转的充水鼓。炭黑沉积在鼓上,刮完就刮下来了。当温度仍然较高时,新生成的炭黑与空气中的氧气接触,因此被部分氧化,形成大量酸性基团,对应的气黑PH值处于酸性范围。并且可以获得约6%的挥发物,这代表表面氧化物含量。3)罐黑的生产工艺:这种生产工艺以天然气为原料,罐黑的工艺类似于气黑生产工艺的气体燃烧工艺。天然气燃烧时会冒出许多扇形火焰,得到的产物类似于气黑,但不同的是这里的炭黑沉淀槽采用了一个扁平的水冷U型槽。由于生态和经济原因,这种方法在很多年前就被停止了。气黑的生产不会影响生态环境,这种气黑工艺还在使用。4)炉黑生产工艺:气黑是在开放的大气中产生的,但炉黑生产工艺是在密闭的炉内缺氧条件下进行的。取代许多小火,使用大火焰。以油为原料,加入可燃气体,使其在炉内达到要求的温度。通过改变炉黑的生产工艺条件,可以得到所需的颜料黑。例如,在不同的条件下,炭黑可以达到很宽的平均粒径范围,从80nm到小至15nmj,甚至小到气黑。但对于同样的粒径,气黑和炉黑还是有区别的,主要是表面化学不同。炉黑产品较粗,平均粒度为40nm。另外,采用炉黑生产工艺时,可以加入少量的碱性化合物或其他添加剂,改变聚集体的聚集程度和类型,从而得到高结构或低结构的炭黑。