أسود الكربون

عامل في مصنع لأسود الكربون في تكساس (تصوير جون ڤاشون، 1942)

أسود الكربون Carbon black هومادة تنتج من الحرق غير الكامل لمنتجات النفط الثقيلة مثل قطران FCC, قطران الفحم، قطران تكسير الإثيلين، وكمية صغيرة من زيوت الخضروات. أسود الكربون هوصيغة من كربون غير متبلور ذات نسبة عالية من مساحة السطح إلى الحجم, ولذلك فهي واحدة من أوائل المواد النانوية تجد استعمالات شائعة، بالرغم من حتى مساحة سطحها إلى حجمها منخفض مقارنة بالكربون المنشـَّط . وهومماثل للهباب ولكن بنسبة أعلى كثيراً من المساحة السطحية إلى الحجم. أسود الكربون يستخدم كصبغة وكمقوي في المطاط ومنتجات البلاستيك.

التقييم الحالي للوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) هوحتى , "أسود الكربون مسرطن محتمل للبشر (المجموعة 2B)". التعرض لفترة قصيرة لهجريزات عالية من غبار أسود الكربون قد يتسبب في الشعور بمضايقة في السبيل التنفسي العلوي، عبر التهييج الميكانيكي.

الاستعمالات الشائعة

كومة صغيرة من أسود الكربون.

أكثر الاستخدامات شيوعاً [70%] لأسود الكربون هوكصبغة وفترة تقوية في إطارات السيارات. كما يساعد أسود الكربون على توصيل الحرارة بعيداً عن منطقة المداس والسير في الإطار, مما يقلل من الضرر الحراري ويطيل عمر الإطار. حبيبات أسود الكربون يـُستخدموا أيضاً في بعض المواد الممتصة للرادار وفي حبر الطابعات.

إجمالي الإنتاج العالمي هوحوالي 8.1 مليون طن (2006)[1]. نحو20% من الانتاج العالمي يمضى إلى صناعة السيور، الخراطيم، والمنتجات المطاطية غير الإطارات. الباقي يـُستخدم معظمه كصبغة في الأحبار، الطلاءات والبلاستيك.

أسود الكربون المصنوع من أصول خضروات يـُستعمل كملون أغذية، في اوروبا تـُعهد باسم المـُضاف E153.

تقوية أسود الكربون

أعلى استخدام (حجماً) لأسود الكربون هوكمالئ مقوي في المنتجات المطاطية, وخاصة الإطارات. وبينما المبركن اللباني النقي من ستيرين-بيوتادين له قوة شد لا تزيد عن 2.5 MPa، ومقاومة بري شبه منعدمة، وخلطه مع 50% من وزنه بأسود الكربون يحسّن قوة الشد ومقاومة البري فيه كما يظهر في الجدول أدناه.

أنواع أسود الكربون المستعملة في الإطارات
الاسم	الاختصار	ASTM Desig.	حجم الحبيبة نم	قوة الشد MPa	بري المعمل النسبي	بري تآكل الطريق النسبي
Super Abrasion Furnace	SAF	N110	20-25	25.2	1.35	1.25
Intermediate SAF	ISAF	N220	24-33	23.1	1.25	1.15
High Abrasion Furnace	HAF	N330	28-36	22.4	1.00	1.00
Easy Processing Channel	EPC	N300	30-35	21.7	0.80	0.90
Fast Extruding Furnace	FEF	N550	39-55	18.2	0.64	0.72
High Modulus Furnace	HMF	N683	49-73	16.1	0.56	0.66
Semi-Reinforcing Furnace	SRF	N770	70-96	14.7	0.48	0.60
Fine Thermal	FT	N880	180-200	12.6	0.22	--
Medium Thermal	MT	N990	250-350	9.8	0.18	--

الصبغة

Carbon black (Colour Index International, PBK-7) is the name of a common black pigment, traditionally produced from charring organic materials such as wood or bone.

دراسات السمية

يُعتبر أسود الكربون مسرطناً محتملاً للبشر ويُصنف كمسرطن من المجموعة 2B ، لوجود مرشد كافي في حيوانات التجارب مع مرشد غير كافي في الدراسات الوبائية البشرية.

انظر أيضاً

كربون منشـَّط
Biochar
عملية كڤرنر Kværner-process
شركة الإسكندرية لأسود الكربون

الهامش

^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة IARC

المصادر

Doerner, Max. The Materials of the Artist and Their Use in Painting: With Notes on the Techniques of the Old Masters, Revised Edition. Harcourt (1984). ISBN 0-15-657716-X. This is a contemporary اللغة الإنگليزية edition of a work originally published in German.
Meyer, Ralph. The Artist's Handbook of Materials and Techniques. Fifth Edition, Revised and Updated. Viking (1991) ISBN 0-670-83701-6
Carbon Black: A users guide. Published by the International Carbon Black Assosciation.