Sulphur Black šķīdība ūdenī

Sulfur Black šķīdību ūdenī galvenokārt ietekmē četri galvenie faktori: tā ķīmiskā struktūra, sagatavošanas process, ārējās modifikācijas metodes un lietošanas vides apstākļi. Kā sēra krāsvielas veidam tai ir slikta šķīdība ūdenī, un tai ir nepieciešama īpaša apstrāde, lai uzlabotu šķīdību ūdenī praktiskai lietošanai.

Ķīmiskās struktūras ziņā Sulphur Black molekulārais mugurkauls ir centrēts uz aromātiskiem gredzeniem, kas savienoti ar sēra saitēm, veidojot makromolekulāras struktūras, kurām pēc būtības trūkst spēcīgu hidrofilu grupu, kas izraisa vāju pamata šķīdību ūdenī. Jo augstāka ir molekulāro ķēžu šķērssaistīšanas pakāpe un jo lielāka ir molekulmasa, jo sliktāka būs šķīdība ūdenī. Neliels daudzums atlikušo starpproduktu ar hidrofilām grupām sagatavošanas laikā var nedaudz uzlabot tā šķīdību ūdenī, taču kopējā ietekme ir ierobežota.

Sagatavošanas process ir galvenais faktors, kas nosaka sēra melnā šķīdību ūdenī, un kodols atrodas vulkanizācijas reakcijas kontrolē. Sēra deva, reakcijas temperatūra un laiks vulkanizācijas laikā tieši ietekmē sēra saišu daudzumu un šķērssaistīšanas pakāpi. Pārmērīgs sērs, pārmērīgi augsta reakcijas temperatūra vai pagarināts reakcijas laiks izraisīs ciešāku molekulāro šķērssavienojumu un ievērojamu šķīdības ūdenī samazināšanos. Tikmēr ietekme ir arī pēc-sagatavošanas žāvēšanas procesam: žāvēšana augstā-temperatūrā mēdz izraisīt molekulu aglomerāciju, kas samazina izkliedējamību turpmākās šķīdināšanas laikā un netieši ietekmē šķīdības ūdenī efektu.

Ārējā modifikācija ir efektīvs veids, kā tieši mainīt Sulphur Black šķīdību ūdenī, kas ir arī galvenā rūpnieciskā metode, lai uzlabotu tā šķīdību ūdenī. Izplatītākā ir reducēšanas apstrāde, izmantojot reducējošos līdzekļus, piemēram, nātrija hidrosulfītu, lai sēra saites reducētu sēra melnajās molekulās hidrofilās grupās, piemēram, merkaptogrupās, pārvēršot to ūdenī -šķīstošā leikoformā, lai atbilstu krāsošanas prasībām. Turklāt virsmaktīvās vielas modifikācija un sulfonēšanas modifikācija var ieviest hidrofilus komponentus uz molekulārās virsmas, lai uzlabotu tās dispersijas un šķīdināšanas spēju ūdenī, savukārt nemodificēts neapstrādāts sēra melnais pulveris ir gandrīz nešķīstošs ūdenī.

Vides apstākļi uzklāšanas laikā ietekmēs faktisko šķīdību ūdenī. Pirmkārt, ūdens kvalitātes pH vērtība: Sulfur Black samazinātā leikocītu forma ir stabilāka un labāk šķīst ūdenī sārmainā vidē, savukārt skābā vide var izraisīt oksidāciju un leikoformas nogulsnēšanos, tādējādi samazinot šķīdību ūdenī. Otrkārt, ūdens temperatūra: atbilstoša ūdens temperatūras paaugstināšana var paātrināt sēra melno daļiņu izkliedi un palīdzēt uzlabot šķīdināšanas efektivitāti, bet pārāk augsta temperatūra paātrinās reducētāju sadalīšanos un tā vietā ietekmēs šķīdības ūdenī stabilitāti. Turklāt svarīgs ir arī elektrolītu saturs ūdenī, jo kalcija un magnija joni cietā ūdenī savienosies ar sēra melno leikocītu, veidojot nogulsnes, vēl vairāk samazinot tā šķīdību ūdenī un izkliedējamību.

Turklāt sēra melnā daļiņu izmēram ir palīgefekts. Jo smalkākas daļiņas tiek samaltas, jo lielāks būs īpatnējais virsmas laukums, kas palielina saskares laukumu ar ūdeni un paātrina šķīdināšanas ātrumu, bet tas ietekmē tikai šķīdināšanas efektivitāti, nemainot tai raksturīgās šķīdības ūdenī augšējo robežu. Zeme, jo lielāka būs īpatnējā virsma, kas palielina saskares laukumu ar ūdeni un paātrina šķīdināšanas ātrumu, bet tas ietekmē tikai tā šķīdināšanas augšējo robežu, nemainot šķīdināšanas efektivitāti ūdenī.