Kemiallinen koostumus
Ensinnäkin meidän on selvennettävä, että valkoisella hiilimustalla ja piidioksidilla on sama kemiallinen koostumus ja niiden kemiallinen kaava on SiO₂. Valkoinen hiilimusta on itse asiassa tietty piidioksidin muoto, ja sen koostumus voidaan esittää muodossa SiO₂ · nH₂O, jossa nH₂O esiintyy pintahydroksyyliryhmien muodossa.
Ulkonäkö ja ominaisuudet
Ulkonäöltään ja ominaisuuksiltaan valkoinen hiilimusta ja piidioksidi eroavat toisistaan. Piidioksidi on ulkonäöltään amorfista valkoista jauhetta, myrkytöntä, hajutonta ja saasteetonta. Sen mikrorakenne on pallomainen, hiutaleinen ja verkostomainen, eikä se liukene veteen. Valkoinen hiilimusta puolestaan ​​on ulkonäöltään valkoista jauhetta, rakeista tai epäsäännöllisen muotoista, liukenee lipeään ja fluorivetyhappoon, ei liukene veteen, liuottimiin ja happoihin (lukuun ottamatta fluorivetyhappoa), ja sillä on korkean lämpötilan kestävyys, palamattomuus, hajuttomuus ja hyvä sähköeristys.
sovellusalue
Sovelluksen osalta valkoisella hiilimustalla ja piidioksidilla on myös omat ominaisuutensa. Piidioksidi on tärkeä raaka-aine, jota käytetään laajalti lasin, kvartsilasin, natriumsilikaatin, optisten kuitujen, elektroniikkateollisuuden tärkeiden komponenttien, optisten instrumenttien, käsityötuotteiden ja tulenkestävien materiaalien valmistuksessa. Valkoista hiilimustaa käytetään laajalti kumituotteissa, maatalouskemikaaleissa, päivittäiskemikaaleissa, muoveissa, pinnoitteissa, hartsikomposiiteissa ja paperitäyteaineissa. Lisäksi valkoista hiilimustaa on käytetty laajalti hiilimustan korvikkeena kumituotteissa.
Valmistusmenetelmä
Myös valmistusmenetelmien suhteen valkoinen hiilimusta ja piidioksidi eroavat toisistaan. Valkoista hiilimustaa voidaan valmistaa saostus- tai kaasufaasimenetelmillä, ja erilaiset valmistusmenetelmät tuottavat kaksi erilaista tuotetta, joilla on sama molekyylikaava.
Suorituskykyominaisuudet
Suorituskykyominaisuuksien osalta valkoisen hiilimustan ja piidioksidin välillä on myös eroja. Valkoinen hiilimusta on huokoinen aine, jonka aggregaattimorfologia ja mikrorakenne ovat samanlaiset kuin hiilimustan. Nanopiidioksidi puolestaan ​​on myrkytön, hajuton ja saasteeton valkoinen epäorgaaninen ei-metallinen materiaali, jolla on pieni hiukkaskoko (0–100 nm) ja suuri ominaispinta-ala. Sillä on erittäin voimakkaat heijastusominaisuudet ultravioletti-, infrapuna- ja näkyvälle valolle. Nanopiidioksidin tilavuusvaikutus ja kvanttitunnelointivaikutus aiheuttavat perkolaatiovaikutuksen, joka voi muodostaa spatiaalisen verkkorakenteen orgaanisten molekyyliyhdisteiden kanssa, mikä parantaa huomattavasti polymeerimateriaalien mekaanista lujuutta, sitkeyttä, kulutuskestävyyttä ja ikääntymiskestävyyttä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka valkoisella hiilimustalla ja piidioksidilla on sama kemiallinen koostumus, ne eroavat toisistaan ​​ulkonäöltään, ominaisuuksiltaan, käyttöalueiltaan ja valmistusmenetelmiltään.