Сажа

Сажа представляет весьма распространенную черную краску, по химическому составу представляющую в главной массе аморфный углерод, в очень значительных количествах употребляющуюся для производства типографской краски, туши и т. п. При всяком неполном сгорании органических веществ, в особенности веществ, в состав которых входит в значительном количестве углерод, всегда образуется сажа. Материалом для производства служат самые разнообразные вещества: пневый осмол (пни хвойных пород, богатые смолой), смола, получающаяся при сухой перегонке дерева, каменноугольная смола, канифоль и канифольные масла, нефть, мазут, соляровое масло, низкие сорта скипидара и некоторые животные масла, например, ворвань.

Лучшие сорта сажи готовятся сжиганием различных жидких минеральных и органических жиров коптящим пламенем в фитильных или бесфитильных лампах и охлаждением пламени (что увеличивает количество выделяющейся сажи), какой-нибудь непрерывно охлаждаемой металлической поверхностью, например, вращающимся цилиндром, внутрь которого непрерывно притекает вода. Скопляющаяся на поверхности цилиндра сажа удаляется с его поверхности скребками и щетками. Такая сажа носит название «ламповой» сажи и ценится сравнительно дорого, так как содержит очень немного посторонних примесей. Более дешевые сорта сажи получаются при неполном сгорании на поде сажекоптильной печи или какого-нибудь твердого материала или непрерывно притекающей на под струи какой-нибудь жидкости, богатой углеродом. Продукты горения проходят через ряд камер, в которых и происходит отделение сажи; последние следы ее отделяются процеживанием газов перед выходом их в дымовую трубу через редкий холст. Работа в таких печах идет периодически, в течение нескольких дней, с перерывом на 1-2 дня для разгрузки печи, то есть удаления собравшейся в камерах сажи. Такая печь в течение года дает до 10 000 и более пудов сажи разного достоинства, так как сажа из последней камеры обычно лучше, чем из первых. Количественный выход изменяется в довольно широких пределах, обычно от 20-25% от веса смолы или нефти. Ценность сажи в очень значительной степени изменяется в зависимости от чистоты ее и колеблется от 5 до 40 рублей и выше за пуд. Чем тщательнее ведется работа — контроль за температурой и количеством притекающего воздуха, — тем меньше сажа содержит продуктов сухой перегонки. В значительных количествах в Соединенных Штатах готовится «газовая» сажа, преимущественно из естественного газа, которая представляет наиболее ценный и наиболее чистый сорт сажи. Наряду с естественным для этой цели пригоден и всякий другой горючий, богатый углеводородами газ, например, светильный газ, в России все еще почти не утилизируемый газ из коксовальных печей, газ, получаемый при сухой перегонке дерева и т. п. В среднем получается один фунт сажи из 1 000 кубических футов газа. Сажекоптильный прибор для получения газовой сажи состоит из широкой чугунной пластины, полой внутри и охлаждаемой притекающей в нее водой, которая вращается над целым рядом газовых рожков, расположенных по окружности. Скребок под плитой непрерывно счищает оседающую на плиту сажу сперва на сито, где она протирается, а оттуда на укупорку. Газовая, также как и высшие сорта ламповой сажи, кроме производства высших сортов типографской краски и туши, употребляется также при выделке некоторых резиновых изделий, печного и каретного лаков и т. п. Сажа может быть получена также и разложением углеводорода ацетилена, C₂H₃, под давлением до 4 атмосфер, причем образуется водород и выделяется уголь, и сжиганием ацетилена с окисью углерода и углекислоты, причем образуются вода и уголь. Представляется с теоретической стороны интересным, что она может быть выделена и чисто химическим путем, например, нагреванием бисульфитного соединения глиоксала с фосфорным ангидридом. Из каменноугольной смолы, получаемой при коксовании углей, может быть выделено до 30% сажи, состоящей в главной массе из мельчайших частиц графита. Графит при коксовании образуется из газа вследствие соприкосновения с раскаленными до 1 100°С стенками, уносится газом и выделяется при охлаждении вместе со смолой. Отделяется он от смолы, по разбавлении ее каким-нибудь минеральным маслом, фильтрацией и употребляется для фабрикации электродов и карандашей (см. графит). Дешевые сорта печной сажи содержат иногда не более половины веса углерода, обычно — около 80%, ламповая сажа — до 90%-95%, а газовая — до 98%-99%. Наряду с сажей, приготовленной указанным выше путем, теперь поступает в продажу так называемая малярная, или финляндская сажа, которая готовится измалыванием в тончайший порошок рыхлого угля, получающегося при обугливании в ретортах при темно-красном калении некоторых пород дерева, чаще липы, ивы и тополя. Такая сажа хотя и дешевле печной, но обладает меньшей кроющей способностью. Характерным отличием этой сажи от печной является довольно значительное в ней содержание золы, тогда как печная, ламповая и газовая сажи золы почти не содержат.

А. Лидов.