أسود الكربون (N550) - الهند

نظرة عامة موجزة

أسود الكربون (الأنواع الفرعية هي أسود الأسيتيلين وأسود القناة وأسود الفرن وأسود المصباح والأسود الحراري) عبارة عن مادة ينتجها الاحتراق غير الكامل للمنتجات البترولية الثقيلة مثل قطران FCC وقطران الفحم وقطران تكسير الإيثيلين وكمية صغيرة من الزيت النباتي. مظهره المادي هو شكل حبيبات أو مسحوق أسود مقسم بدقة. يتكون أسود الكربون من أكثر من 96 بالمائة من الكربون غير المتبلور وكميات صغيرة من الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والكبريت. تتركز معظم هذه العناصر على السطح. قد يحتوي أسود الكربون المؤكسد لاحقًا على ما يصل إلى 15 بالمائة من الأكسجين.

يمكن تصميم أسود الكربون وفقًا للأغراض المقصودة ذات الصلة، وبالتالي يتميز بالتنوع العالي الذي يتم تحديده أساسًا من خلال طريقة الإنتاج وتنوع معايير العملية. يتكون أسود الكربون من مجاميع من النوع المتسلسل أو البوتريويدي التي اندمجت أثناء الإنتاج من أصغر الجسيمات، ومعظمها كروية. وتشكل هذه المجاميع تكتلات كبيرة أثناء وجودها في المفاعل. تعتبر أنواع أسود الكربون التي لها سطح محدد عالي وكتل متشعبة على نطاق واسع موصلة بشكل خاص. يتم استخدام أسود الكربون الموصل هذا، على سبيل المثال، في التشطيبات الاستاتيكية للبلاستيك.

عملية التصنيع

يتم إنتاج أسود الكربون باستخدام طريقة التحلل الحراري أو طريقة الاحتراق الجزئي باستخدام الهيدروكربونات مثل النفط أو الغاز الطبيعي كمواد خام. تختلف خصائص أسود الكربون اعتمادًا على عملية التصنيع، وبالتالي يتم تصنيف أسود الكربون حسب عملية التصنيع. يُطلق على أسود الكربون الناتج عن عملية الفرن، وهي الطريقة الأكثر استخدامًا الآن، اسم «أسود الفرن»، مما يميزه عن أسود الكربون، الذي يتم تصنيعه بعمليات أخرى. تشكل هذه الطريقة أسود الكربون عن طريق نفخ زيت البترول أو زيت الفحم كمادة خام (زيت خام) في غازات عالية الحرارة لتحريقها جزئيًا. هذه الطريقة مناسبة للإنتاج بالجملة بسبب إنتاجيتها العالية وتسمح بالتحكم الواسع في خصائصها مثل حجم الجسيمات أو هيكلها. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا المستخدمة حاليًا لتصنيع أسود الكربون لمختلف التطبيقات التي تتراوح من تعزيز المطاط إلى التلوين.

صناعة المطاط

يستخدم أسود الكربون بشكل أساسي كصبغة وحشو مقوي في الإطارات ومنتجات المطاط الأخرى. غالبًا ما تكون الأجزاء المضادة للاهتزاز في السيارات مصنوعة من المطاط الطبيعي المقوى بالكربون الأسود. يتم استخدامه في تركيبات مختلفة مع أنواع مختلفة من المطاط لتخصيص خصائص أداء الإطارات.

صناعة الطلاء والطلاء

يعتبر أسود الكربون أيضًا عامل تلوين ممتازًا كصبغة سوداء، وبالتالي يستخدم على نطاق واسع في أحبار الطباعة وتلوين الراتنج والدهانات والأحبار. يُستخدم اللون الأسود الكربوني المتخصص في الدهانات والطلاءات للتلوين الشامل، وتلوين الطلاءات البيضاء والملونة، بما في ذلك الدهانات الزخرفية، والتلوين الشفاف.

صناعة المواد الغذائية

بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الكربون الأسود كملون غذائي ويستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الشرب، والتحكم في رائحة النفايات الصناعية، واستعادة المذيبات.

تطبيقات أخرى

يُستخدم أسود الكربون في العديد من التطبيقات الأخرى كعامل موصل إلكتروني، بما في ذلك الأفلام المضادة للكهرباء الساكنة والألياف والأقراص المرنة. كما أنه يستخدم كعامل مضاد للكهرباء الساكنة يوفر استخدامات كمادة مضافة لأغطية الوقود وأنابيب السيارات