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Introducción
Español La cristobalita es una variante homomorfa de SiO2 de baja densidad, y su rango de estabilidad termodinámica es de 1470 ℃~1728 ℃ (a presión normal). β cristobalita es su fase de alta temperatura, pero puede almacenarse en forma metaestable a una temperatura muy baja hasta que ocurre una transformación de fase de tipo desplazamiento a unos 250 ℃ α cristobalita. Aunque la cristobalita puede cristalizarse a partir de SiO2 fundido en su zona de estabilidad termodinámica, la mayor parte de la cristobalita en la naturaleza se forma en condiciones metaestables. Por ejemplo, la diatomita se transforma en sílex de cristobalita u ópalo microcristalino (ópalo CT, ópalo C) durante la diagénesis, y sus principales fases minerales son α cristobalita), cuya temperatura de transición está en la zona estable del cuarzo; Bajo condiciones de metamorfismo en facies de granulita, la cristobalita precipitada de la rica masa fundida de Na+Al+Si+ se encontraba presente en el granate como inclusión y coexistió con albita, formando una condición de temperatura y presión de 800 °C y 0,1 GPa, también en la zona estable del cuarzo. Además, la cristobalita metaestable también se forma en muchos materiales minerales no metálicos durante el tratamiento térmico, y la temperatura de formación se encuentra en la zona de estabilidad termodinámica de la tridimita.
Mecanismo formativo
La diatomita se transforma en cristobalita a 900 ℃-1300 ℃; el ópalo se transforma en cristobalita a 1200 ℃; el cuarzo también se forma en caolinita a 1260 ℃; el tamiz molecular sintético mesoporoso de SiO₂ MCM-41 se transformó en cristobalita a 1000 ℃. La cristobalita metaestable también se forma en otros procesos, como la sinterización cerámica y la preparación de mullita. Para explicar el mecanismo de formación metaestable de la cristobalita, se considera que se trata de un proceso termodinámico de no equilibrio, controlado principalmente por la cinética de la reacción. De acuerdo con el modo de formación metaestable de la cristobalita mencionado anteriormente, se cree casi unánimemente que la cristobalita se transforma a partir de SiO2 amorfo, incluso en el proceso de tratamiento térmico de caolinita, preparación de mullita y sinterización de cerámica, la cristobalita también se transforma a partir de SiO2 amorfo.
Objetivo
Desde su producción industrial en la década de 1940, los productos de negro de humo blanco se han utilizado ampliamente como agentes de refuerzo en productos de caucho. Además, también se pueden utilizar en la industria farmacéutica, de pesticidas, tintas, pinturas, pastas de dientes, papel, alimentos, piensos, cosméticos, baterías y otras industrias.
La fórmula química del negro de humo blanco en el método de producción es SiO₂nH₂O. Debido a que su uso es similar al del negro de humo y es blanco, se le llama negro de humo blanco. Según los diferentes métodos de producción, el negro de humo blanco se puede dividir en negro de humo blanco precipitado (sílice hidratada precipitada) y negro de humo blanco pirogenado (sílice pirogenada). Los dos productos tienen diferentes métodos de producción, propiedades y usos. El método en fase gaseosa utiliza principalmente tetracloruro de silicio y dióxido de silicio obtenidos por combustión de aire. Las partículas son finas y el tamaño medio de partícula puede ser inferior a 5 micras. El método de precipitación consiste en precipitar la sílice añadiendo ácido sulfúrico al silicato de sodio. El tamaño medio de partícula es de aproximadamente 7-12 micras. La sílice pirogenada es cara y no absorbe fácilmente la humedad, por lo que se utiliza a menudo como agente mateante en recubrimientos.
La solución de vidrio de agua del método de ácido nítrico reacciona con el ácido nítrico para generar dióxido de silicio, que luego se prepara en dióxido de silicio de grado electrónico a través de enjuague, decapado, enjuague con agua desionizada y deshidratación.