أسود الكربون (N110) - الهند

نظرة عامة موجزة

أسود الكربون، الموجود بأشكال مختلفة مثل أسود الأسيتيلين، وأسود القناة، وأسود الفرن، وأسود المصباح، والأسود الحراري، هو بقايا متبقية بعد الاحتراق غير الكامل للوقود البترولي الثقيل مثل الفحم، وقطران تكسير الإيثيلين، وقطران FCC، وبدرجة أقل، الزيت النباتي. يتكون من أكثر من 96٪ من الكربون غير المتبلور والعناصر النادرة مثل الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والكبريت، والتي تتركز على السطح، ويأخذ شكل حبيبات أو مسحوق أسود مقسم بدقة. يمكن أن يحتوي أسود الكربون المؤكسد على ما يصل إلى 15٪ من الأكسجين.

يمكن تصميم خصائص أسود الكربون لتطبيقات محددة، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة تتأثر بطرق الإنتاج وتغيرات معايير العملية. وتتكون من مجاميع من النوع المتسلسل أو البوتريويدي تتكون من جزيئات صغيرة معظمها كروية أثناء الإنتاج. تتحد هذه المجاميع لتشكل تكتلات كبيرة في المفاعل. يتم استخدام أسود الكربون الموصل، الذي يتميز بمساحة سطحه العالية المحددة والمجاميع المتفرعة على نطاق واسع، في تطبيقات مثل الطلاءات المضادة للكهرباء الساكنة للبلاستيك

عملية التصنيع

يتم استخدام الهيدروكربونات، مثل النفط أو الغاز الطبيعي، كمواد إدخال في العمليات التي تنطوي على احتراق جزئي أو انهيار حراري، مما يؤدي إلى تكوين أسود الكربون. يتم تحديد تصنيف الكربون الأسود من خلال تقنية الإنتاج، حيث تختلف خصائصه بناءً على الطريقة المستخدمة. يشير مصطلح «أسود الفرن» على وجه التحديد إلى أسود الكربون الناتج من خلال عملية الفرن، وهي الطريقة الأكثر استخدامًا حاليًا، مما يميزها عن أسود الكربون المتولد من خلال طرق بديلة. في هذا الإجراء، يتم إنتاج أسود الكربون عن طريق الاحتراق الجزئي للفحم أو زيت البترول كمادة خام (زيت خام) في الغازات ذات درجة الحرارة العالية. نظرًا للإنتاجية العالية والتحكم الدقيق في السمات مثل حجم الجسيمات وهيكلها، فإن هذه الطريقة مفضلة للإنتاج بالجملة.

صناعة المطاط

في الإطارات ومنتجات المطاط الأخرى، يعمل أسود الكربون بشكل أساسي كملون وحشو معزز. تستخدم المكونات المضادة للاهتزاز في صناعة السيارات عادة المطاط الطبيعي المعزز بإضافة الكربون الأسود. يتم استخدامه في تركيبات مختلفة مع أنواع مطاطية متنوعة لتغيير خصائص أداء الإطار.

صناعة الطلاء والطلاء

يعتبر أسود الكربون مكونًا شائعًا في الأحبار والدهانات والأحبار وتلوين الراتنج. إن فعاليته كعامل تلوين وصبغة سوداء راسخة. يستخدم أسود الكربون المتخصص في الدهانات والطلاءات لتحقيق التلوين الشفاف وتلوين الطلاءات البيضاء والملونة (مثل الدهانات الزخرفية) وإنتاج ألوان ذات ألوان جماعية.

صناعة المواد الغذائية

يستخدم أسود الكربون على نطاق واسع كملون للطعام ويجد تطبيقات واسعة في استعادة المذيبات والتحكم في الروائح في النفايات الصناعية ومعالجة مياه الشرب.

تطبيقات أخرى

يُستخدم أسود الكربون، الذي يعمل كمادة موصلة للكهرباء، في تطبيقات مختلفة مثل الأقراص المرنة والألياف والطلاء المضاد للكهرباء الساكنة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يعمل كعامل مضاد للكهرباء الساكنة وحشو في أغطية البنزين وخطوط الأنابيب للسيارات