Саме вони вважалися найкращими по критерію якість – ціна разом з американським “Гілфо-Супер-Сел” і французьким “Депрос С-6”.

Звичайно, це не виключало застосування і інших більш доступних інзенських діатомітів (A,Б,Ас), трепелів типу К-700, перлітів “Арагац”, “Фільтроперліт” та інших.

1.3.1. Осаджені форми синтетичного діоксиду силіцію

Серед найпоширеніших форм синтетичного силіцій (IV) оксиду варто назвати “білі сажі”, силохроми і силікагелі, переважно отримані осадженням SiO2 з лужних розчинів силікату натрію, або інших сполук силіцію, здатних до гідролізу, наприклад силани чи галогенорганічні сполуки.

Понад сто років тому Голландські вчені одержали “рідке” скло, з якого пізніше почали отримувати осаджену кремнекислоту (1930, Бахмак)

(Na2O•3SiO2)aq+2HClaq>3SiO2•H2O+2NaCl

На сьогодні існують багато технологічних процесів з використанням як різноманітних сполук силіцію, в тому числі і відходів виробництва, так допоміжних речовин та осаджувачів.

Не дивлячись на широке масове застосування таких кремнеземів, можливості їх обмежені через невисоку хімічну чистоту (вміст SiO2 не перевищує як правило 95%) та шкідливий вплив окремих домішок, зокрема залишків кислот чи лугів. Особливо бурхливо почався розвиток виробництва синтетичного SiO2 з розробкою німецькими вченими технології полуменевого гідролізу летких сполук силіцію [3,4]. Загальний обсяг світового виробництва кремнеземів сягає 3 млн. тон на рік. Традиційні форми синтетичного діоксиду силіцію не втрачають свого значення не в останню чергу через свою дешевизну. В країнах Європи щорічно виробляють більше десяти марок осадженого кремнезему великими тоннажами, не поступаються в цьому відношенні і США, Канада, країни Азії і деякі країни Південної Америки.

Не дивлячись на те, що високодисперсні форми синтетичного піроген-ного діоксиду силіцію типу “Аеросил” по абсолютному обсягу виробництва все ще поступаються осадженим кремнеземам, темпи зростання їх виробництва за останні 50 років перевищували темпи зростання останніх більш ніж в 10 раз. Це яскраво засвідчує переваги цих форм кремнезему, особливо в нових перспективних галузях промисловості. Насамперед це стосується електронної та радіотехнічної галузі, машинобудування, харчової, фармацевтичної, хімічної та інших галузей промисловості.

1.3.2. Методи синтезу пірогенного дисперсного кремнезему

Метод одержання пірогенного кремнезему типу аеросилу був розроблений в Німеччині в 1942 р. і вперше технологічно реалізований фірмою Deutsche Gold–und Sibber-Scheadeenstalt у Франкфурті. Перелік патентів приводиться в роботі [3]. Метод полягав в високотемпературному гідролізі парів тетрахлорсилану в повітряно-водневому полумені. Крім стадій підготовки сировини, процес включав гомогенізацію повітряної хлорси-ланової суміші з воднем, наступне спалювання при температурі 1200-1400 в спеціальних пристроях, охолодження і коагуляцію димоподібного золя SiO2, його відділення, десорбцію з метою видалення HCl i Cl2, пневмо транспортування та вакуум-ущільнення і розфасовку. Абгази нейтралізу-вались шляхом поглинання HCl водою з отриманням хлороводневої кислоти, а хлор зв’язувався NaOH з метою одержування розчину товарного гіпохлориту натрію. Це робило процес привабливим, як з техніко-економічного, так і з екологічного погляду, оскільки використовувався не тільки основний продукт виробництва, але що дуже важливо, побічні продукти, які також є товарними. В 1952 р. по ліцензійній угоді з Бостонською фірмою Кебот (USA, Godfrey L. Cabot) аеросил був освоєний в Америці під торговою назвою кабосил (Cab-o-Sil). В 1960 - 1965 рр. ліцензії на цю технологію придбали СРСР і Японія, а згодом ще деякі країни. Установка в м. Калуш (Україна) передбачала можливість випуску 3-ох марок аеросилу: А-175, А-300, А-380. Цифри означали середнє значення величини питомої поверхні (м2/г) для даної марки продукту.

З моменту створення цієї технології виникло чимало її модифікацій, що дало змогу запропонувати ринку понад 30 видів таких кремнеземних наповнювачів, адсорбентів, згущувачів і т.п. під різними торговими назвами. Розвиток цього методу продовжується і в наш час із залученням нових видів сировини, наприклад кремнійорганічних сполук; використання нових типів плазмотронів для термохімічного перетворення забруднених грубо-дисперсних форм природного кремнезему в тонко дисперсний хімічно-чистий диоксид силіцію; модифікування структури самої матриці кремнезему через монтування в неї атомів інших металів чи металоїдів [16], модифікування поверхні частинок дисперсного діоксиду шляхом заміщення наявних реакційно здатних силанольних Si-OH груп на групи чи молекули іншої природи [17].

Вплив різноманітних факторів на структурні характеристики пірогенного кремнезему досліджено в роботі [18]. Пізніші дослідження наших і зарубіжних учених дали змогу розширити наукові знання, щодо можливості синтезу таких продуктів з наперед визначеним комплексом властивостей. Створені нові типи реакторів великої одиничної продук-тивності, здатних забезпечити практично монодисперсний характер частинок діоксиду силіцію. Це надзвичайно важливо, оскільки великі розбіжності по молекулярно-масовому розподілу не позволяють досягти однорідності як самих продуктів, так і композицій, створених на їх основі, чи за їх участю. Водні дисперсії аеросилів стабільні при низьких концентраціях, але вже при концентраціях (5-7%) степінь загущення настільки підви-щується, що система структурує і стає твердоподібною. Тому це корисно в тих випадках, коли метою використання аеросилу є саме загущення композиції чи надання її тиксотропних властивостей. Інколи вдається досягти цього ефекту вже при введенні 0,5-1,0% ультра дисперсного кремнезему. Зрозуміло, що в тих випадках, коли метою його застосування є максимальне наповнення системи, така поведінка реагента є неприйнятною.

З цією метою створювались нові технології для одержання спеціальних марок пірогенного кремнезему, шляхом часткового або повного окислення сполук кремнію, починаючи з SiCl4,