Сажа

Сажа (далее С) дисперсный продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов, состоящий из сферических частиц черного цвета. Средний размер сажевых частиц 100—3500 . Частицы С образованы из слоев подобных слоям в графите. Эти слои состоят из шестиугольников, в вершинах которых находятся (расстояния между ними 1,42 ), но, в отличие от графита, слои в С не плоские, а изогнутые, что и обусловливает сферическую поверхность частиц. Плотность сажевых частиц около 2 г/см3. Насыпная плотность С 0,05—0,5 г/см3, зависит от степени уплотнения С Поверхность частиц С может быть шероховатой или гладкой.   Сырьем для производства С служат природный газ, ацетилен, жидкие углеводороды, а также остатки от перегонки нефти и каменноугольные смолы, содержащие большое количество конденсированных ароматических соединений.   По способу производства С делят на три группы: канальные, печные и термические.   Канальные (диффузионные) С получают при неполном сжигании природного газа или его смеси с маслом (например, антраценовым) в так называемых горелочных камерах, снабженных щелевыми горелками. Внутри камер расположены охладительные поверхности, на которых С осаждается из диффузионного пламени.   Печные С получают при неполном сжигании масла, природного газа или их смеси в факеле, создаваемом специальным устройством в реакторах (печах). С в виде аэрозоля выносится из реактора продуктами сгорания и улавливается специальными фильтрами.   Термические С получают в специальных реакторах при термическом разложении природного газа без доступа воздуха.   Выход С зависит от вида сырья и ее дисперсности (выход тонкодисперсной С меньше, чем грубодисперсной). Промышленные С содержат обычно более 98% 0,2—0,5% небольшие примеси минеральных веществ и серы; в некоторые специальные сорта С входит хемосорбированный (до 10% по массе). С широко применяется во многих отраслях техники. Более 90% всей производимой С потребляет резиновая и прежде всего шинная промышленность (введение С в резину значительно повышает ее сопротивление разрыву и истиранию). В крупных масштабах С используется в производстве черных лаков и эмалей и черных печатных красок для полиграфии. С употребляется также как наполнитель для получения различных изделий из пластмасс, для изготовления копировальной бумаги, лент для пишущих машин, крема для обуви, грима, косметических красок и др. В производстве сухих электрических элементов применяется так называемая ацетиленовая С (получается при термическом или взрывном разложении ацетилена); она отличается наиболее развитой вторичной структурой и высокой электропроводностью. В технике для нагрева многих печей, в частности мартеновских (см. Мартеновское производство), принимаются специальные меры для повышения концентрации С в пламени, так как тепловое и световое излучение пламени обусловлено именно наличием в нем С   С, образующаяся при горении в промышленных и бытовых печах, а также при работе двигателей внутреннего сгорания (дизелях), выбрасывается вместе с продуктами горения в атмосферу в виде вредных дымов. Сажевые частицы не взаимодействуют с воздуха и поэтому удаляются только за счет коагуляции и осаждения, которые идут очень медленно. Поэтому для сохранения чистоты окружающей среды необходим жесткий контроль за полнотой сжигания топлива.   С белая — условное название тонкодисперсной аморфной двуокиси 2, применяемой в качестве активного наполнителя резин на основе некоторых каучуков специального назначения, например а также для получения белых и цветных резин.   Лит.: Печковская К. А., С, как усилитель каучука, М., 1968; Зуев В. П., Михайлов В. В., Производство сажи, 3 изд., М., 1970; Беленький Е. Ф., Рискин И. В., и технология пигментов, Л., 1960; Блох А. Г., Тепловое излучение в котельных установках, Л., 1967; Теснер П. А., Образование из углеводородов газовой фазы, М., 1972.   П. А. Теснер.