הרכב כימי
ראשית, עלינו להבהיר כי לפחמן שחור לבן ולסיליקון דו-חמצני יש את אותו הרכב כימי, והנוסחה הכימית שלהם היא SiO₂. פחמן שחור לבן הוא למעשה צורה ספציפית של סיליקה, וניתן לייצג את הרכבו על ידי SiO2 · nH2O, כאשר nH2O קיים בצורת קבוצות הידרוקסיל על פני השטח.
מראה ומאפיינים
מבחינת המראה והתכונות, פחמן שחור לבן וסיליקה נבדלים זה מזה גם כן. הסיליקה נראית כאבקה לבנה אמורפית, לא רעילה, חסרת ריח וללא זיהום. המיקרו-מבנה שלה הוא כדורי, פתיתי ורשתי, בלתי מסיס במים. לעומת זאת, פחמן שחור לבן נראה כאבקה לבנה, גרגירית או בצורה לא סדירה, מסיסה בסודה קאוסטית וחומצה הידרופלואורית, בלתי מסיסה במים, ממסים וחומצות (למעט חומצה הידרופלואורית), ובעלת מאפיינים של עמידות בטמפרטורה גבוהה, חוסר דליקות, חסר ריח ובידוד חשמלי טוב.
אזור היישום
מבחינת היישום, גם לפחמן שחור לבן ולסיליקה יש מאפיינים משלהם. סיליקון דיאוקסיד הוא חומר גלם חשוב הנמצא בשימוש נרחב בייצור זכוכית, זכוכית קוורץ, נתרן סיליקט, סיבים אופטיים, רכיבים חשובים בתעשיית האלקטרוניקה, מכשירים אופטיים, עבודות יד וחומרים עקשן. פחמן שחור לבן נמצא בשימוש נרחב במוצרי גומי, כימיקלים חקלאיים, מוצרים כימיים לשימוש יומיומי, פלסטיק, ציפויים, חומרים מרוכבים של שרף ומילוי נייר. בנוסף, פחמן שחור לבן נמצא בשימוש נרחב כתחליף לפחמן שחור במוצרי גומי.
שיטת הכנה
מבחינת שיטות ההכנה, פחמן שחור לבן וסיליקה גם הם שונים. ניתן להכין פחמן שחור לבן בשיטת משקעים או בפאזה גזית, ושיטות ההכנה השונות מביאות לשני מוצרים שונים בעלי אותה נוסחה מולקולרית.
מאפייני ביצועים
מבחינת מאפייני הביצועים, ישנם גם הבדלים בין פחמן שחור לבן לסיליקה. פחמן שחור לבן הוא חומר נקבובי, בעל מורפולוגיה ומיקרו-מבנה אגרגטטיביים דומים לפחמן שחור. ננו-סיליקה, לעומת זאת, היא חומר אנאורגני לבן לא-מתכתי לא רעיל, חסר ריח וללא זיהום, בעל גודל חלקיקים קטן (0-100 ננומטר) ושטח פנים סגולי גדול. יש לו מאפייני החזרה חזקים במיוחד עבור אור אולטרה סגול, אינפרא אדום ואור נראה. אפקט הנפח ואפקט המנהור הקוונטי של ננו-סיליקה גורמים לה לאפקט חלחול, שיכול ליצור מבנה רשת מרחבי עם תרכובות מולקולריות אורגניות, ובכך לשפר מאוד את החוזק המכני, הקשיחות, עמידות הבלאי ועמידות ההזדקנות של חומרי פולימר.
לסיכום, למרות שלפחמן שחור לבן ולסיליקה יש את אותו הרכב כימי, הם נבדלים במראה, בתכונות, באזורי היישום ובשיטות ההכנה.