uutiset

Johdanto
Kristobaliitti on matalatiheyksinen SiO2-homomorfinen variantti, ja sen termodynaaminen stabiiliusalue on 1470 ℃~1728 ℃ (normaalipaineessa). β-kristobaliitti on sen korkean lämpötilan faasi, mutta se voi varastoida metastabiilissa muodossa hyvin alhaisessa lämpötilassa, kunnes noin 250 ℃:ssa tapahtuu siirtymätyyppinen faasimuutos (α-kristobaliitti). Vaikka kristobaliitti voidaan kiteyttää SiO2-sulatteesta sen termodynaamisessa stabiiliusvyöhykkeessä, suurin osa luonnossa esiintyvästä kristobaliitista muodostuu metastabiileissa olosuhteissa. Esimerkiksi diatomiitti muuttuu diageneesin aikana kristobaliittikirtiksi tai mikrokiteiseksi opaaliksi (opaali CT, opaali C), ja niiden päämineraalifaasit ovat α-kristobaliitti, jonka siirtymälämpötila on kvartsin stabiilivyöhykkeellä; Granuliittifasiesimetamorfoosin olosuhteissa rikkaasta NaAlSi-sulasta saostunut kristobaliitti esiintyi granaatissa sulkeumana ja esiintyi rinnakkain albiitin kanssa muodostaen 800 ℃:n lämpötilan ja paineen, myös kvartsin stabiilivyöhykkeellä. Lisäksi metastabiilia kristobaliittia muodostuu myös monissa ei-metallisissa mineraalimateriaaleissa lämpökäsittelyn aikana, ja muodostumislämpötila sijaitsee tridymiitin termodynaamisessa stabiilivyöhykkeessä.
Muodostumismekanismi
Piima muuttuu kristobaliitiksi 900–1300 °C:ssa; opaali muuttuu kristobaliitiksi 1200 °C:ssa; kvartsia muodostuu myös kaoliniitissa 1260 °C:ssa; synteettinen MCM-41-mesohuokoinen SiO2-molekyyliseula muuttui kristobaliitiksi 1000 °C:ssa. Metastabiilia kristobaliittia muodostuu myös muissa prosesseissa, kuten keraamisessa sintrauksessa ja mulliitin valmistuksessa. Kristobaliitin metastabiilin muodostumismekanismin selittämiseksi on yksimielistä, että kyseessä on epätasapainoinen termodynaaminen prosessi, jota pääasiassa ohjaa reaktiokinetiikkamekanismi. Edellä mainitun kristobaliitin metastabiilin muodostumistavan mukaan lähes yksimielisesti uskotaan, että kristobaliitti muuttuu amorfisesta SiO2:sta. Myös kaoliniitin lämpökäsittelyn, mulliitin valmistuksen ja keraamisen sintrauksen prosessissa kristobaliitti muuttuu amorfisesta SiO2:sta.
Tarkoitus
1940-luvun teollisen tuotannon alkamisesta lähtien valkoista hiilimustaa on käytetty laajalti kumituotteiden lujiteaineina. Lisäksi sitä voidaan käyttää myös lääketeollisuudessa, torjunta-aineissa, musteissa, maaleissa, hammastahnoissa, paperissa, elintarvikkeissa, rehuissa, kosmetiikassa, akuissa ja muilla teollisuudenaloilla.
Valkoisen hiilimustan kemiallinen kaava tuotantomenetelmässä on SiO2nH2O. Koska sen käyttö on samanlaista kuin hiilimustan ja se on valkoinen, sitä kutsutaan valkoiseksi hiilimustaksi. Eri tuotantomenetelmien mukaan valkoinen hiilimusta voidaan jakaa saostettuun valkoiseen hiilimustaan (saostettu hydratoitu piidioksidi) ja höyrystettyyn valkoiseen hiilimustaan (höyrystetty piidioksidi). Näillä kahdella tuotteella on erilaiset tuotantomenetelmät, ominaisuudet ja käyttötarkoitukset. Kaasufaasimenetelmässä käytetään pääasiassa piitetrakloridia ja piidioksidia, jotka saadaan ilmapoltolla. Hiukkaset ovat hienojakoisia ja keskimääräinen hiukkaskoko voi olla alle 5 mikronia. Saostusmenetelmässä piidioksidi saostetaan lisäämällä rikkihappoa natriumsilikaattiin. Keskimääräinen hiukkaskoko on noin 7-12 mikronia. Höyrystetty piidioksidi on kallista eikä ime kosteutta helposti, joten sitä käytetään usein pinnoitteiden mattausaineena.
Typpihappomenetelmän vesilasiliuos reagoi typpihapon kanssa muodostaen piidioksidia, joka sitten valmistetaan elektroniikkalaatuiseksi piidioksidiksi huuhtelemalla, peittaamalla, deionisoidulla vedellä huuhtelemalla ja kuivaamalla.