Физико-химические свойства технического углерода

[pic 1]

Оглавление

Введение        3

1.        Физико-химические свойства        4

1.1.        Дисперсность        4

1.2.        Структурность        5

1.3.        Плотность        7

1.4.        рН водной суспензии        7

1.5.        Содержание серы        7

1.6.        Содержание влаги        8

1.7.        Содержание золы        8

1.8.        Оптическая плотность толуольного экстракта        8

1.9.        Химический состав        9

1.10.        Адсорбционные свойства        10

1.11.        Каталитические свойства        11

Заключение        12

Список использованной литературы        13

Введение

Технический углерод – высокодисперсный продукт термического или термоокислительного разложения углеводородов, содержащихся в природных и промышленных газах, а также в нефтяных и каменноугольных маслах.

В зависимости от способа производства и сырья технический углерод делится на следующие группы:

1. Канальные, получаемые осаждением из диффузионного пламени при неполном сжигании природного газа.
2. Канальные, получаемые тем же процессом при неполном сжигании смеси испаренного жидкого сырья (масла) с промышленным газом.
3. Печные, получаемые при неполном сжигании жидкого сырья (масла) в турбулентном пламени.
4. Печные, получаемые тем же процессом при неполном сжигании газа или смеси газа с маслом.
5. Термические, получаемые термическим процессом из природного газа или ацетилена.

 Он составляет по массе одну треть шинных резин, используется в производстве масляных и полиграфических красок, окрашенных пластмасс, химических волокон и бумаги, строительных и дорожных композиций, кабельной продукции, сырьём при создании целого класса углерод-углеродных конструкционных материалов, таких как «Сибунит» и «Техносорб», активных сорбентов технического и медицинского назначения, носителей катализаторов и привитых соединений.

К числу основных характеристик технического углерода, определяемых качеством перерабатываемого сырья и способом получения продукта, относится размер частиц, удельная адсорбционная поверхность, а также структурность (объем пустот в первичных агрегатах).

1. Физико-химические свойства

1. Дисперсность

Размер частиц является важнейшей характеристикой техуглерода. От размера частиц в значительной степени зависит усиливающее действие техуглерода в эластомерах, его красящая способность в лакокрасочных материалах и защитное действие от ультрафиолетового излучения в пластмассах. Чем меньше размер частиц, тем сильнее проявляются все перечисленные эффекты.

Дисперсность сферических частиц технического углерода можно оценивать по их диаметру, колеблющемуся в условиях получения различных марок продукта в пределах десятков - сотен нанометров.

Прямые измерения размера частиц и их распределение по размерам возможны только с помощью электронной микроскопии, несмотря на очевидные проблемы в определении границ частиц. Так как техуглерод полидисперсный материал, одна и та же марка техуглерода содержит частицы разных размеров. Исходя из количества измеренных частиц и их диаметра определяют средний диаметр частиц. Средний диаметр частиц является одной из важнейших характеристик техуглерода.

Чем меньше размер частиц техуглерода, тем выше его удельная поверхность. В практике производства и применения технического углерода для определения его удельной площади поверхности используют методы адсорбции определенных молекул на поверхности частиц.

Наиболее точным методом определения удельной поверхности техуглерода является метод, основанный на адсорбции азота, так как азот является нейтральным газом и не взаимодействует с химическими группами, находящимися на поверхности техуглерода. Молекулы азота имеют малые размеры, поэтому при наличии пор на поверхности техуглерода они проникают в них, и за счет наличия пор удельная поверхность частиц техуглерода будет выше измеренной по электронному микроскопу.