uudised

Sissejuhatus
Kristobaliit on madala tihedusega SiO2 homomorfne variant ja selle termodünaamilise stabiilsuse vahemik on 1470 ℃ ~ 1728 ℃ (normaalrõhul). β-kristobaliit on selle kõrgtemperatuuriline faas, kuid seda saab säilitada metastabiilsel kujul väga madalal temperatuuril, kuni umbes 250 ℃ juures toimub nihketüüpi faasimuundumine (α-kristobaliit). Kuigi kristobaliiti saab SiO2 sulamist selle termodünaamilises stabiilsustsoonis kristalliseerida, moodustub suurem osa looduses esinevast kristobaliitist metastabiilsetes tingimustes. Näiteks diatomiit muutub diageneesi ajal kristobaliidiks ehk mikrokristalliliseks opaaliks (opaal CT, opaal C) ja nende peamised mineraalfaasid on α-kristobaliit, mille üleminekutemperatuur on kvartsi stabiilses tsoonis; Granuliidi faatsiese metamorfismi tingimustes sadenes rikkalikust NaAlSi sulamist kristobaliit, mis eksisteeris granaadis inklusioonina ja eksisteeris koos albiidiga, moodustades temperatuuri ja rõhu 800 ℃, 01 GPa, samuti kvartsi stabiilses tsoonis. Lisaks moodustub metastabiilne kristobaliit kuumtöötlemise ajal ka paljudes mittemetallilistes mineraalmaterjalides ning tekketemperatuur asub tridümiidi termodünaamilises stabiilsustsoonis.
Kujunev mehhanism
Diatomiit muutub kristobaliidiks temperatuuril 900 ℃ ~ 1300 ℃; opaal muutub kristobaliidiks temperatuuril 1200 ℃; kvarts moodustub ka kaoliniidis temperatuuril 1260 ℃; sünteetiline MCM-41 mesopoorne SiO2 molekulaarsõel muutus kristobaliidiks temperatuuril 1000 ℃. Metastabiilne kristobaliit tekib ka teistes protsessides, näiteks keraamilise paagutamise ja mulliidi valmistamise käigus. Kristobaliidi metastabiilse moodustumise mehhanismi selgitamiseks on kokku lepitud, et see on mittetasakaaluline termodünaamiline protsess, mida kontrollib peamiselt reaktsioonikineetika mehhanism. Eespool mainitud kristobaliidi metastabiilse moodustumise viisi kohaselt arvatakse peaaegu üksmeelselt, et kristobaliit muundub amorfsest SiO2-st, isegi kaoliniidi kuumtöötluse, mulliidi valmistamise ja keraamilise paagutamise protsessis muundub kristobaliit samuti amorfsest SiO2-st.
Eesmärk
Alates tööstusliku tootmise algusest 1940. aastatel on valget tahma laialdaselt kasutatud kummitoodete tugevdavate ainetena. Lisaks saab neid kasutada ka farmaatsiatööstuses, pestitsiidide, tindi, värvi, hambapasta, paberi, toidu, sööda, kosmeetika, patareide ja muudes tööstusharudes.
Valge tahma keemiline valem tootmismeetodis on SiO2nH2O. Kuna selle kasutusala sarnaneb tahma omaga ja on valge, nimetatakse seda valgeks tahmaks. Erinevate tootmismeetodite kohaselt saab valge tahma jagada sadestatud valgeks tahmaks (sadestatud hüdreeritud ränidioksiid) ja suitsutatud valgeks tahmaks (suitsutatud ränidioksiid). Neil kahel tootel on erinevad tootmismeetodid, omadused ja kasutusalad. Gaasifaasimeetodis kasutatakse peamiselt ränitetrakloriidi ja ränidioksiidi, mis saadakse õhu põletamisel. Osakesed on peened ja keskmine osakeste suurus võib olla alla 5 mikroni. Sadestamismeetodis sadestatakse ränidioksiid väävelhappe lisamisega naatriumsilikaadile. Keskmine osakeste suurus on umbes 7–12 mikronit. Suitsutatud ränidioksiid on kallis ja ei ima niiskust kergesti, seega kasutatakse seda sageli katetes matistava ainena.
Lämmastikhappe meetodi vesiklaasilahus reageerib lämmastikhappega, moodustades ränidioksiidi, mis seejärel valmistatakse loputamise, marineerimise, deioniseeritud veega loputamise ja dehüdreerimise teel elektroonilise kvaliteediga ränidioksiidiks.