沉淀法白炭黑与纳米级二氧化硅.aspx

三,白炭黑的生产工艺简介来源:世界化工网全文请访问:/睡过站了根据国内外现有资料表明,白炭黑的生产方法主要是沉淀法和气相法两大类型.由于沉淀法所用原料便宜,易得,生产工艺和设备较为简单,产品售价低,因而目前占主导地位.1.沉淀法沉淀法又称湿法,主要原料为石英砂,纯碱,工业盐酸或硫酸或硝酸或二氧化碳.其工艺路线是:先采用燃油或优质煤在高温下将石英砂于纯碱反应的得到工业水玻璃,工业水玻璃用水配置成一定浓度的稀释液,然后在一定条件下加入某种酸,使二氧化硅沉淀出来,即得产品白炭黑.沉淀法又称酸法,溶胶法,碳化法等许多不同的具体方法.(1)酸法酸法是将可溶性硅酸盐于硫酸(或其他酸)一起反应,当反应液到达一定ph值时停止加酸反应,进行陈化,然后过滤并用水反复清洗,脱除硫酸钠后,经干燥,粉碎后得到产品.反应式为:Na2O·m SiO2+H2SO4→m SiO2·n H2O+Na2SO4m SiO·n H2O→m SiO2·n’H2O+(n-n’)H2O↑工业流程图如图所示该方法所得产品的性能与制备过程的条件控制有重要的关系.这是因为在反应的过程中,容易中可溶性的硅酸盐首先转变为单体硅酸(可溶性).根据反应体系的条件不同,单体硅酸有可能生成疏松的絮状物(聚集作用),也有可能生成致密的胶粒（凝胶作用），从而造成最终产品的很大差异。

为了得到所需性能的白炭黑，反应过程的有关条件必须严格控制。

在实际制备过程中，同样是酸法，并且用同样额原材料，其具体的操作过程和条件空指有不少差别，现举两例说明;例一配置好的稀硫酸以一定的速度,分三次加入到盛有一定量的稀释了的水玻璃反应釜中,边加酸,边搅拌,边升温,控制最终反应物的ph值在4~4.5之间,然后升温,在搅拌下老化一定时间,在冷却后送去分离.例二配置好的稀硫酸以一定的速度加入到盛有一定量稀硫酸的水玻璃的反应釜中,边加酸,边搅拌,边升温,控制最终反应物的ph值在2~3之间,加氨水调节至ph在8~9之间,然后升温,在搅拌下老化一定时间,再降温,酸化后送去分离.上述两例中在对原料的成分要求,稀释程度,加酸速度,搅拌速度和温度等都有不用的指标.此外,在对滤饼的处理与干燥的方法上也有不同的过程和要求,可见存在着差别.(2)溶胶法这是一种认为较好的工艺路线,但过程比酸法较复杂,条件控制要求更高.先将盐酸于硅酸钠反应生成一定浓度的稀溶胶,在喂喂加入和搅拌下,将硅酸钠稀溶液加入到配好的溶胶这种,同时键入一定量的NaCl溶液,反应至ph=7~8,并用碱性调节液保持此ph值,保温陈化.然后漂洗除氯离子,在过滤,干燥,粉碎,包装如下图:该方法的生产过程中,溶胶的制备是关键.成品白炭黑透明度的好坏和用于橡胶物理性能的优劣在很大程度上取决于溶胶的质量,而溶胶的浓度,ph值,成胶温度,放置时间等对溶胶的稳定性又有很大的影响,所以溶胶的制备必须特别严格.如果溶胶析出絮状物或凝胶,生产则无法进行下去.如果各种工艺条件控制适当,可以制的超微细的活性白炭黑,粒径一般小于0.05μm,为国内普通沉淀白炭黑的1/10,比表面积为普通把炭黑的4~5倍.(3)碳化法该法死采用二氧化碳气体通过可溶性硅酸盐溶液进行碳化操作,生成沉淀的SiO2和碳酸钠.反应完毕后先进行预过滤,并用酸性水溶液去除产品中的Na2CO3,在进行过滤,干燥,粉碎,包装反应式为:主反应:此工艺的特点是可得副产品纯碱,以致成本可以降低,但是一般情况,硅酸钠的转化率很低(70%左右),若要继续提高转化率,将需要花费很长的时间,因此硅酸钠的损耗较大,有必要提高转化率.但必须注意由于转化率的提高,有可能生成碳酸氢钠,必须在水洗时提高水温,否则对产品的质量有影响.2.气相法气象法又称热解法或干法.原料为硅氮烷,六乙基硅氧烷,四氯化硅等,一般采用SiCl4气体在清漆和氧气(或空气)的混合气流中,在燃烧室里进行高温水解.反应后SiO2的气溶胶进入凝聚室停留一段时间,带形成絮状SiO2后进行旋风分离,成品进行脱酸,使产品中的HCl含量降至指标以下,最后包装.气相法生产白炭黑毕竟是一种代价高昂的制备方法,原料SiCl4的生产就是一个复杂的过程.实际生产中SiCL4应从制备SiHCl4过程的副产物中来选择..反应式为:处于气相和水和盐酸对硅一氧四面体的顶点有保护作用,及阻碍硅一氧键的发展,这种阻碍是通过形成-0-H键,从而达到电中性如图所示浮液中固相沉淀,增进粉末产品的流动性,防结块以及消光等多种特殊功能.。

试验研究沉淀法白炭黑中灼烧减量和二氧化硅含量测定方法的改进舒红英　丁　教(江西省化工研究所　南昌　330029)摘要:提出了白炭黑中干燥样品灼烧减量、二氧化硅含量测定和加热减量测定同步进行的方法。

实际应用结果表明,该方法测定的准确性达到国标要求,与旧方法相比,检测时间缩短一半以上。

关键词:白炭黑　灼烧减量　含量　方法 11前言沉淀法白炭黑即沉淀水合二氧化硅是一种优良的补强剂,广泛应用于橡胶、滑润剂、绝缘材料等方面。

目前,沉淀法白炭黑国家标准中“干燥样品灼烧减量,二氧化硅含量的测定”存在着检测时间长的缺陷。

针对这种情况,我们在国家标准的基础上进行适当改进,即“灼烧减量,二氧化硅含量”和“加热减量”三个指标的测定称取三个试样同时进行,并改变计算公式,其测定结果达到国标要求,测定时间由原来的三天缩短为一天。

21实验部分2111主要仪器和试剂分析天平:精确到011m g ;马弗炉:可保持在1000±25℃;瓷坩埚;铂坩埚;干燥器:装有有效干燥剂;硫酸:(A R 级)1+1(V V );氢氟酸(A R ):40%(m m )。

2121实验方法212111干燥样品灼烧减量的测定称取约2g 试样(精确至011m g ),放入已灼烧至恒重的瓷坩埚中,将坩埚放入1000±25℃的马弗炉中灼烧至质量恒定,取出置于干燥器中冷却并称量(精确至011m g )。

按(1)式计算灼烧减量。

X 1=m 1+m (1-x 0%)-m 2m (1-x 0%)×100(1)式中:X 1—干燥样品灼烧减量,%;m —试样的质量,g ;m 1—空坩埚的质量,g ;m 2—灼烧后试样和坩埚的质量,g ;x 0—试样的加热减量,%。

212121干燥样品二氧化硅含量的测定称取约115g 试样(精确至011m g ),放入己灼烧恒重的铂坩埚中,加入15m l 氢氟酸和1m l 硫酸,蒸发至糊状,同时应避免飞溅损失。

白炭黑生产工艺沉淀法
白炭黑是一种高性能白色颜料，具有高白度、高消色力、高遮盖力、耐候性好等特点，广泛应用于涂料、橡胶、塑料、油墨等领域。

下面将介绍白炭黑的生产工艺之一——沉淀法。

沉淀法主要通过化学反应将溶液中的杂质沉淀下来，生成粉状或凝胶状的白炭黑。

其具体的生产流程如下。

首先，准备所需的原料。

白炭黑的主要原料是苯酚和硫酸，其中苯酚是白炭黑的主要原料，硫酸起到催化剂的作用。

然后，将苯酚溶解在水中。

将一定量的苯酚加入反应釜中，加入一定的水溶液，搅拌均匀，形成苯酚的溶液。

接着，加入一定量的硫酸。

在苯酚的溶液中，缓慢地加入硫酸，并保持搅拌，使硫酸充分与苯酚反应。

随后，控制反应温度和时间。

在反应过程中，需要控制反应温度和时间，以确保反应能够充分进行。

一般来说，反应温度控制在70-90摄氏度之间，反应时间为1-2小时。

最后，进行沉淀和过滤。

在反应完成后，从反应釜中取出反应液，将其进行沉淀和过滤处理。

通过沉淀和过滤，可以将产生的白炭黑分离出来，形成固体颗粒。

这样，经过以上几个步骤，沉淀法生产的白炭黑就得到了。

接下来，还需要进行干燥和粉碎等后续工序，最终得到成品的白
炭黑产品。

需要注意的是，白炭黑生产过程中需要严格控制反应条件和操作参数，以确保产物的质量和稳定性。

同时还需要进行废水和废气处理，以保护环境。

总之，沉淀法是白炭黑生产中常用的一种工艺，通过化学反应将苯酚转化为白炭黑。

通过控制反应温度和时间，以及进行沉淀和过滤等步骤，可以得到高质量的白炭黑产品。

沉淀法白炭黑的质量标准
沉淀法白炭黑的质量标准主要包括以下几个方面：
1. 外观：应呈现纯净的白色粉末状，不得有杂质、结块或结团现象。

2. 化学成分：主要成分为二氧化硅，但也可能含有少量的杂质。

质量标准对关键杂质的含量有明确要求，如铁、铅、砷等重金属元素的含量应达到合理的限制范围，以确保白炭黑的环境友好性。

3. 理化性质：
水分含量：≤%。

灼烧残余量：≤%。

PH值：6-8。

比表面积：㎡/g。

碳含量：≥%。

4. 其他物理性质：如平均粒径和油吸收值等。

平均粒径直接影响着白炭黑在应用过程中的增塑效果。

油吸收值反映了白炭黑的分散稳定性和增塑性能，对于不同的应用领域，其要求也有所不同。

以上信息仅供参考，具体的质量标准可能会因用途、生产工艺的差异而有所差别。

沉淀法白炭黑质量标准的制定，对于生产企业和用户都具有重要意义。

生产企业可以根据质量标准来指导生产过程，确保产品的稳定性和一致性。

而用户则能根据质量标准来选择合适的产品，确保其所需应用效果。

白炭黑整理资料一、简介白炭黑的主要成份是SiO2，因其为白色，且主要物性及用途与炭黑相似而得名。

白炭黑按生产方法的不同可分为沉淀白炭黑（沉淀水合二氧化硅）和气相法白炭黑（气相二氧化硅），两种产品的生产方法不同，性质及用途也有很大区别，以下介绍的产品是用硫酸沉淀法生产的，也即沉淀法白炭黑，以下所涉及的白炭黑均为沉淀法白炭黑。

二、名称定义及分子式白炭黑的学名为：沉淀水合二氧化硅。

定义：沉淀水合二氧化硅是从可溶性硅酸盐水沉液中沉淀而获得的无定形粒子组成的材料。

化学分子式：SiO2•nH2O三、主要性质1、物理性质外观：白色粉末或粒状或不规则造块。

真密度：约2.0g/ml 假密度：约0.2g/ml（普通产品）。

耐高温、不燃烧；电绝缘性好。

2、化学性质：能与烧碱发生反应SiO2nH2O+2NaOH=Na2SiO3+（n+1）H2O能与氢氟酸发生反应SiO2nH2O+4HF=SiF4+（n+2）H2O3、主要化学指标DBP吸收值：2.00-3.50cm3/g比表面积：不同用途有不同范围四、主要用途白炭黑产品自20世纪40年代工业化生产以来，以过60多年的不断发展与完善，已广泛应用于各行各业，除被广泛应用于橡胶制品中作补强剂外，还可用于医药行业、农药、油墨、油漆、涂料、牙膏、纸张、食品、饲料、化妆品、蓄电池等各种行业。

各指标在实际应用中的作用1、比表面积白炭黑补强作用的大小，主要取决于它的比表面一般随比表面积增大，橡胶制品的各项强度指标均增大，但回弹性降低，撕裂强度降低，且不耐磨，混炼时分散困难，生热高，胶料门尼粘度大，易焦烧，因此，不同配方，不同用途，要求比表面积也不一样，比表面积对硫化橡胶物理机械性能的影响不是始终如一的。

2、吸油值吸油值大小体现的是结构度的高低，吸油值大，结构度小，硫化胶的拉伸强度一般较大，抗张强度和硬度较大，特别是耐磨耗较小，但伸长率较低。

3、灼烧减量表现的是表面羟基过多时，易造成橡胶复合材料的结构化，使材料变脆。

沉淀法白炭黑
一、产品特性：
沉淀法白炭黑（简称白炭黑）是橡胶工业常用的补强剂，它的化学名称是水合二氧化硅（Si O₂）或称胶体二氧化硅。

因为它在橡胶中有类似炭黑的补强性而且是白色粉末或细小粒子。

所以人们又称它为白炭黑。

目前白炭黑的制法大多数是采用硫酸溶液与硅酸钠溶液进行化学反应的方法。

因此法制得的白炭黑性能优良、成本也较低廉。

二、使用范围：
白炭黑在橡胶工业中应用最广，在制作胶鞋中它是彩色橡胶或透明鞋底的最佳补强剂。

在轮胎制作中常用它提高胶料对骨架材料或纤维的粘性。

在胶辊制作中它不仅能提高硫化胶的硬度和耐磨性，而且能提高胶料与金属辊芯的粘着力。

白炭黑绝大部分用于橡胶工业，只有一小部分用于其它工业，例如作农药辅料，还有油墨、油漆、塑料、日用化工产品也常用白炭黑，但用量不大。

三、参数指标（HG/T3061-1999）：。

白炭黑旳生产工艺及其应用何李军工艺2023（卓越）摘要：白炭黑属于硅系白色补强型粉体材料，是合成水合硅酸和硅酸盐旳总称，包括沉淀SiO2、气相SiO2、Ca·SiO3、Mg·SiO3、Al2(SiO3)3等。

由于它们具有与炭黑媲美旳性能和外观上为白色旳特性，故统称为白炭黑。

不过一般讲旳白炭黑大多是指SiO2而言。

白炭黑经典旳制造措施分3类：气相法、沉淀法和离解法。

工业上旳制备措施都是这3种措施旳组合或改良。

由于生产措施不一样，其性能和用途也有所不一样。

本文就白炭黑旳不一样生产工艺其应用展开论述。

关键词：白炭黑生产工艺应用沉淀法气相法离解法Production processes and application of silica whiteLijun HeAbstract:Silica white is white reinforced silicon powder materials, It is the collectively of Silicate Hydrate of synthesis and silicates.including precipitation of SiO2,gas phase SiO2、Ca·SiO3、Mg·SiO3、Al2(SiO3)3 and so on.But generally speaking mostly refers SiO2 silica white terms.The classic method of manufacturing a silica white three categories: vapor phase method, a precipitation method and from the solution. Industrial preparation methods are a combination of these three methods or improved. As production methods, the properties and usesare different. In this paper, silica white different production processes of its application to start on. Key word:silica white Production processes application vapor phase method precipitation method pyrolysis method前言白炭黑即水合二氧化硅是微细粉末状或超细粒子状旳二氧化硅，高纯者SiO2达99.8％，质轻，原始粒径<0.0003mm，比重2.319—2.653，熔点1750℃。

二氧化硅在建筑涂料中的应用概述纳米二氧化硅是一种不溶于水和酸的非金属酸性氧化物，俗称白炭黑，属于超细纳米级，微结构为球形、成絮状和网状的颗粒粉物。

二氧化硅分子结构中存在大量的不饱和残键和不同状态的羟基，可与涂料中的某些集团发生键和作用。

以此来改善涂料的热稳定性和化学稳定性。

二氧化硅极强的活性减少了紫外线照射造成的期漆膜粉化等。

二氧化硅在漆膜干燥后会形成网络结构，对于改善漆膜的耐老化、光洁度、强度和防腐具有显著的功效。

一、纳米二氧化硅的应用和制备纳米二氧化硅的应用范围非常广泛，在光纤、医药、涂料、橡胶、油墨、造纸等领域纳米二氧化硅因其特有的物理化学性能备受青睐。

纳米二氧化硅的应用领域的不同，其合成工艺和制备方法存在差异。

纳米二氧化硅的的制备方法分为物理法和化学法两种。

（一）物理法：既是指利用机械球磨进行粉碎已达到粒径在1-5微米的产品。

(2)化学法：主要包括气相法、液相法、沉淀法、离子交换法等。

气相法也是目前主要的生产方法。

而建筑涂料所用的纳米二氧化硅也正是以气相二氧化硅为主。

是利用氯硅烷在氢氧火焰中高温水解制得的气相二氧化硅（俗称气相法白炭黑）是一种白色、无毒、无味、无定形的无机精细化工产品。

三、气相纳米二氧化硅在涂料的具体应用（一）流变性流变性是涂料的重要性能，它直接影响到涂料的外观、施工性能及贮存稳定等性能。

而不同涂料体系对流变助剂的要求也有差异。

但对于大部分流变助剂都是形成氢键而起作用，纳米二氧化硅在水性建筑涂料体系中，水分子与气相法二氧化硅会形成氢键，氢键键合羟基在涂料体系中极易形成均匀的三维网状结构，二氧化硅网络能够有效地阻止涂料在固化过程中的流挂现象，使涂层均匀。

但是在水性体系的建筑涂料领域，气相二氧化硅的添加有一定量的加入，加入不足时达不到预期的效果，当加入量过大时既增加了产品的成本，反而因为水分子与气相二氧化硅形成过量的氢键会大大影响其作用，导致产品体系有肝化的趋势。

最终导致产品质量的下降。

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。

白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。

能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。

耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

成分白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。

气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积。

气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达９９％，粒径可达１０~２０ｎｍ，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。

沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。

气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。

制备制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。

新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。

传统方法（1）气相法主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。

其原料一般为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。

反应式为：SiCl4＋2H2＋O2—>SiO2＋4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。

将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。

四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。

白炭黑白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。

白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。

能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。

耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。

气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积。

气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达９９％，粒径可达１０~２０ｎｍ，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。

沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。

气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。

2，生产方法制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。

新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。

2．1传统方法（1）气相法主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。

其原料一般为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。

反应式为：SiCl4＋2H2＋O2—>SiO2＋4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。

将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。

四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH 值为4～6即为成品。

化学沉淀法制备纳米二氧化硅摘要：采用硅酸钠为硅源，氯化铁为沉淀剂制备纳米二氧化硅。

研究了硅酸钠的浓度、乙醇与水的体积比以及pH值对纳米二氧化硅粉末比表面积的影响，并用红外、X射线衍射和透射电镜对二氧化硅粉末进行了表征。

研究结果表明在硅酸钠浓度为0. 4 mol/L,乙醇与水体积比为1B8, pH值为8. 5时可制备岀粒径为5~8 nm分散性好的无定形态纳米二氧化硅。

关键词：沉淀法；纳米S102：制备1引言纳米二氧化硅为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的材料，其颗粒尺寸小，比表面积大，是纳米材料中的重要一员。

近年来•随着纳米二氧化硅制备技术的发展及改性研究的深入，纳米二氧化硅在橡胶、塑料、涂料、功能材料、通讯、电子、生物学以及医学等诸多领域得到了广泛的应用［1, 2］。

目前，纳米二氧化硅主要制备方法有以硅烷卤化物为原料的气相法［3］；以硅酸钠和无机酸为原料的牝学沉淀法［4］；以及以硅酸酯等为原料的溶胶-凝胶法［5-7］和微乳液法［8-10］ o在这些方法中, 气相法原料昂贵，设备要求高，生产流程长，能耗大;溶胶-：疑胶法原料昂贵，制备时间长；而微乳液法成本高、有机物难以去除易对环境造成污染。

与上述三种方法相比，化学沉淀法具有原料来源广泛、价廉，能耗小，工艺简单，易于工业化等优点，但同时也存在产品粒径大或分布围较宽的问题，这是由于产品性状在制备过程中受许多可变因素的影响。

近年来，许多研究通过各种控制手段来改善沉淀法产品的性状，如典模［11］、贾东舒［12］、道682研究快报硅酸盐通报第29卷兴［13］等对反应条件加以分别制得了平均粒径为76 nm、30'50 nm和20'40 nm的二筑化硅，何清玉［14］引入了超重力技术制得了小于20 nm的二氧化硅。

本文以硅酸钠为硅源，氯化铁为沉淀剂，加入表面活性剂十六烷基三甲基澳化铁(CTAB)和乙醇•通过化学沉淀法合成了粒径小且分布窄的纳米二氧化硅。

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。

白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2•nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。

能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。

耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

其聚集体形态和微观结构与炭黑相似。

白炭黑的用途十分广泛，可作为橡胶制品、医药、农药、固体消防材料、涂料及油墨中，还可以作为载体或流动助剂应用在饲料、农药中，用在牙膏中作为中增稠剂或摩擦剂，在涂料中作为消光剂和沉降剂，在纸中作为填充剂等。

常用白炭黑的制备方法白炭黑按照生产方法的不同可分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑两大类。

沉淀法白炭黑又可以分为传统沉淀法白炭黑的制备和其它制备白炭黑的方法。

这两种方法都是用盐酸、硫酸、二氧化碳与水玻璃为基本原料。

传统沉淀法生产白炭黑方法的工艺较多，其基本原理几乎相同，即将一定浓度硅酸钠溶液与酸进行反应，生成硅酸微粒，再进行脱水、干燥、粉碎、筛分则得到成品。

硅酸钠与硫酸反应制备白炭黑化学反应式工艺流程图硫酸法沉淀法制备白炭黑工艺流程图简图硫酸沉淀法制备白炭黑，在反应过程中需要引入一种晶型控制剂，控制白炭黑粒子的微观结构，这样可提高白炭黑在橡胶中的补强作用。

此工艺可以实现，操作条件非常稳定。

优点：此方法与气相法相比投资少、设备简单、成本低；与硝酸、盐酸沉淀法相比原料成本低；与碳化法相比白炭黑的质量好、工艺相对简单。

缺点：该法的控制过程相对复杂，很难得到高性能稳定的高端白炭黑产品。

硅酸钠与盐酸反应制备白炭黑化学方程式如下：硅酸钠与盐酸反应制备白炭黑工艺流程简图优点：盐酸沉淀法生产白炭黑工艺具有工艺简单，流程短，操作条件便于控制；缺点：生产成本较硫酸法高。

硅酸钠与二氧化碳气体反应制备白炭黑化学反应式如下：工艺流程图如下二氧化碳沉淀法制备白炭黑工艺流程图该工艺流程开辟了一条以各类含CO2的废气为原料新的原料生产具有高补强性能的白炭黑产品。

惠州沉淀法白炭黑白炭黑是白色无定形粉末状硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相法白炭黑、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。

白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑（学名：气相二氧化硅）。

气相法白炭黑气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子，无毒，有巨大的比表面积（100~400m2/g）。

气相法白炭黑全部是纳米级二氧化硅，产品纯度达到99.8％以上，原生粒径为10~40nm；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以酸（硫酸、盐酸等）、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。

1.白炭黑生产方法制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都较高。

新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。

1.1气相法主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。

其原料一般为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。

反应式为：SiCl4＋ 2H2＋ O2—>SiO2＋4HCl空气和氢气分别经过干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。

将四氯化硅原料送至蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。

四氯化硅在高温下气化后，与一定量的氢和氧（或空气）在高温下进行水解；此时生成的气相法白炭黑颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用热空气或辅助水蒸汽吹洗气相法白炭黑至pH值为3.6以上即为成品。

1.2沉淀法沉淀法又叫硅酸钠酸化法，采用水玻璃溶液与酸反应，经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。

反应式为：Na2SiO3 + 2H+ —> 白炭黑 + 2Na+ + H20白炭黑是橡胶工业上不可缺少的补强材料，广泛用于轮胎、橡胶制品、树脂、涂料、油墨、农药、造纸、制药等工业领域。