технический углерод

техни́ческий углерод

^{статья сверена с оригиналом и вычитана}

ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД (сажа)

высокодисперсный продукт термич. или термоокислит. разложения углеводородов, содержащихся в прир. и пром. газах, нефтяных и каменноугольных маслах. Плотность 1,76–1,95 г/см³. Состоит гл. обр. из углерода (не менее 90%), содержит до 5% хемосорбир. O₂, до 0,8% H₂, до 1,1% S и до 0,45% минеральных примесей. За исключением кислорода примеси равномерно распределены в объеме частиц Т. у. Кислород находится преим. на поверхности частиц, входя в состав функциональных групп (COOH, C=O и т. д.), связанных с углеродным скелетом сажи.

Дисперсные единицы Т. у. (первичные агрегаты) — гроздевые образования сферических частиц; представляют собой единую "параграфитовую структуру", включающую углеродные полимерные соли разл. степени упорядоченности (от двухмерных полициклических образований до относительно крупных графитоподобных кристаллитов).

Основные характеристики Т. у., определяемые качеством сырья и способом получения: размер частиц (средний диаметр 10–50 нм); уд. адсорбционная поверхность (10–1000 м²/г); структурность (объем пустот в первичных агрегатах, который оценивают по абсорбции дибутилфталата, равной 20–400 см³/100 г).

Большинство марок сажи производят в спец. печах или реакторах термич. разложением при 1100–1900 °C газов либо газовых смесей с маслами в образованном продуктами их неполного сгорания турбулентном потоке с послед. охлаждением полученного аэрозоля водой (печной Т. у.; характерная особенность — слабоокисленная и гладкая поверхность частиц). Другие способы производства: термоокислительное разложение газов или их смесей с маслами в камерах, снабженных щелевыми горелками, с послед. осаждением из диффузионного пламени, ограниченного охладительной поверхностью (канальный, или диффузионный, Т. у., частицы которого отличаются окисленной и шероховатой поверхностью; по технико-экономическим и экологическим соображениям выпуск непрерывно сокращается, заменитель — специально окисленная низкоструктурная печная сажа); термич. разложение прир. газа в генераторах без доступа воздуха при 1100–1500 °C (термический Т. у. с низкоструктурными частицами крупных размеров). Т. у. вырабатывают также как побочный продукт при электрокрекинге CH₄, получении ацетилена и газификации топлив.

Т. у. применяют как наполнитель резин (св. 80% выпускаемой сажи) и пластмасс, пигмент для типографских красок, копировальной бумаги, лент для пишущих машин и др.; в производствах некоторых сплавов, спец. сортов бумаги, электроугольных изделий (напр., электродов), гальванических элементов.

^{Лит.: Усиление эластомеров, под ред. Дж. Крауса, пер. с англ., М., 1968; Сюняев З. И., Нефтяной углерод, М., 1980; Доннэ Дж.-Б., Видаль А., "Ж. Всес. хим. общества им. Д. И. Менделеева", 1986, т. 31, № 1, с. 10–16.}

_{И. В. Корниенко, Б. В. Никишков}