ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД
(сажа), высокодисперсный продукт термич. или термоокислит. разложения углеводородов,
содержащихся в прир. и пром. газах, нефтяных и кам.-уг. маслах. Плотн. 1,76-1,95
г/см3. Состоит гл. обр. из углерода (не менее 90%), содержит до 5%
хемосорбир. О2, до 0,8% Н2, до 1,1% S и до 0,45% минер.
примесей. За исключением кислорода примеси равномерно распределены в объеме
частиц технического углерода. Кислород находится преим. на пов-сти частиц, входя в состав функц.
групп (СООН, С=О и т. д.), связанных с углеродным скелетом сажи.
Дисперсные единицы технического углерода
(первичные агрегаты)-грозде-вые образования сферич. частиц; представляют собой
еди-ную "параграфитовую структуру", включающую углеродные полимерные
соли разл. степени упорядоченности (от двухмерных полициклич. образований до
относительно крупных графитоподобных кристаллитов).
Осн. характеристики технического углерода, определяемые качеством сырья и способом получения: размер частиц (средний
диаметр 10-50 нм); уд. адсорбц. пов-сть (10-1000 м2/г); структурность
(объем пустот в первичных агрегатах, к-рый оценивают по абсорбции дибутилфталата,
равной 20-400 см3/100 г).
Большинство марок сажи
производят в спец. печах или реакторах термич. разложением при 1100-1900°С
газов либо газовых
смесей с маслами в образованном продуктами их неполного сгорания турбулентном
потоке с послед. охлаждением полученного аэрозоля водой (печной технический углерод; характерная
особенность-слабоокисленная и гладкая пов-сть частиц). Др. способы произ-ва:
термоокислит. разложение газов или их смесей с маслами в камерах, снабженных
щелевыми горелками, с послед. осаждением из диффузионного пламени, ограниченного
охладит. пов-стью (канальный, или диффузионный, технический углерод, частицы к-рого отличаются
окисленной и шероховатой пов-стью; по техн.-экономич. и экологич. соображениям
выпуск непрерывно сокращается, заменитель-специально окисленная низкоструктурная
печная сажа); термич. разложение прир. газа в генераторах без доступа воздуха
при 1100-1500°С (термический технический углерод с низкоструктурными частицами крупных
размеров). Технический углерод вырабатывают также как побочный продукт при электрокрекинге
СН4, получении ацетилена и газификации топлив.
Технический углерод применяют как наполнитель
резин (св. 80% выпускаемой сажи) и пластмасс, пигмент для типографских красок,
копировальной бумаги, лент для пишущих машин и др.; в произ-вах нек-рых сплавов,
спец. сортов бумаги, электроугольных изделий (напр., электродов), гальванических
элементов.
Лит.: Усиление эластомеров,
под ред. Дж. Крауса, пер. с англ., М., 1968; Сюняев 3. И., Нефтяной углерод,
М., 1980; Доннэ Дж.-Б., Видаль А., "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева",
1986, т. 31, № 1, с. 10-16.
И. В. Корниенко, Б.
В. Никишков.