Carbon black | |||
![]() | |||
Fotografering lavet ved mikroskopitransmissionselektron af kønrøg opnået ved pyrolyse af kul | |||
Identifikation | |||
---|---|---|---|
Synonymer | |||
N o CAS | |||
N o ECHA | 100.014.191 | ||
N o EF | 215-609-9 | ||
N o E | E152 | ||
SMILE |
C , |
||
InChI |
InChI: InChI = 1 / C. |
||
Udseende | Sort granulat eller ekstremt fint pulver. Lugtfri. | ||
Kemiske egenskaber | |||
Formel |
C [isomerer] |
||
Molar masse | 12,0107 ± 0,0008 g / mol C 100%, |
||
Fysiske egenskaber | |||
T ° fusion | Omkring 3550 ° C | ||
Opløselighed | I vand: ingen | ||
Volumenmasse | 1,8 - 2,1 g · cm -3 | ||
Forholdsregler | |||
Direktiv 67/548 / EØF | |||
Indeksnummer : Model: IndexCEI |
|||
Transportere | |||
40 : brandfarligt fast eller selvreaktivt eller selvopvarmende materiale UN-nummer : 1361 : KUL af animalsk eller vegetabilsk oprindelse Klasse: 4.2 Klassificeringskode: S2 : Stoffer, der er underlagt spontan antændelse uden subsidiær risiko: Organisk, fast stof; Label: 4.2 : Stoffer underlagt selvantændelse Pakning: Pakning gruppe II / III : middel / lav risiko. ![]() |
|||
IARC- klassificering | |||
Gruppe 2B: muligvis kræftfremkaldende for mennesker | |||
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet. | |||
Den carbon black , også kendt som ovnsort , termisk sort , kanal sort , acetylen sort , eller når kønrøg eller lampe sort er en amorf form og det elementære carbon ; det findes i sod og som kolloidt kulstof . Det er den mest udbredte og brugte form for elementært kulstof. Det lugter ikke.
Carbon black produceres massivt af den petrokemiske industri ved ufuldstændig forbrænding af kulbrinter (f.eks: tunge olieprodukter såsom kultjære ) eller vegetabilsk olie ; den globale kapacitet var over 10 millioner tons i 2005 . De forskellige carbon sorte er i form af pulvere bestående af sfæriske partikler på 10 til 500 nm , der danner aggregater på 100 til 800 nm ; disse aggregater kan danne agglomerater på 1 til 100 um eller transformeres til granuler på 0,1 til 1 mm .
Carbon black er et af luftforurenende stoffer, når det udsendes af udstødningsrør ( hovedsagelig dieselmotorer ) og ved husholdningsforbrænding. inden 2020 i EØF bliver små boligvarmer den vigtigste kilde til sort kulstofemissioner og vil producere omtrent halvdelen af de samlede emissioner; denne tendens kan forstærkes, hvis forbrænding af biomasse anbefales som en klimabeskyttelsesforanstaltning . Dækslitage på vejene frigiver også carbon black.
Det kan være kræftfremkaldende .
Af historiske årsager blev carbon black først betragtet som en form for sod , som den ikke længere er; Desuden skelnes engelsktalende mellem sort ( carbon black ) og carbon black (snarere betegnet sod). Selvom begge opnås ved termisk nedbrydning eller ved delvis forbrænding af materiale, der indeholder kulstof, skelnes sod på flere måder fra:
De vigtigste industrielle fremstillingsprocesser er:
Processen, der producerer tunnel sort, er den ældste; de processer, der producerer termisk sort eller ovnsort, er de mest anvendte i dag. Endelig er der en plasmaproces (nyere).
Kommercielle kulsyre er 97-99% rene, mens resten består af spor af aromater , brint , ilt , nitrogen og svovl, der er kemisk bundet til kulstof.
De aromatiske rester, der er til stede i carbon black, er polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er); deres indhold er generelt mindre end 1000 ppm i industriel kvalitet carbon black; de er ofte stærkt forbundet med kulstof og derfor a priori ikke særlig opløselige i fysiologiske væsker.
Analyserne afslørede følgende urenheder:
Mere end 35 typer carbon black af forskellig kvalitet markedsføres som fyldstof , hovedsageligt til gummi, og ca. 80 forskellige typer sælges som pigmenter eller til specielle anvendelser.
Carbon black bruges som pigment eller til fremstilling af blæk ( Indien-blæk osv.), Men fungerer også som fyldstof i visse materialer ( gummi til dæk ) og i visse malinger, lakker, lakker, plast, fibre, keramik, emaljer ... Det blev meget brugt i bånd af kulstofpapir og sorte skrivemaskiner og derefter i sorte elektrostatiske pulvere af kopimaskiner ( Toner ).
Carbon black anvendes i laboratoriet til at øge smeltepunktet for visse produkter i opløsning; dette stof bruges ofte til rensningsoperationer, fordi det absorberer opløste farvede urenheder og fikserer det suspenderede stof og danner således urenheder, der er lette at separere ved filtrering.
Carbon black bruges som madfarve (E152), der ikke skal forveksles med aktivt kul , af vegetabilsk oprindelse ( carbo medicinalis vegetalis ), der anvendes i fødevareindustrien under kode E153 .
Carbon black er opført i den europæiske oversigt over eksisterende kommercielle kemiske stoffer ( EINECS ) under nummer 215-609-9.
Dens tilstedeværelse i jorden eller sedimenterne kan være en kilde til sort eller grå eller mørk farve . Det betragtes som et indeks og indskud efter naturlige eller menneskeskabte brande . Det er for nylig blevet vist, at op til mere end 60% af dette kulstof i visse situationer ( iltet marint sediment ) langsomt (årtusinder) kan oxideres med ilt opløst i vand.
Det bruges til at forbedre de fysiske egenskaber (modstandsdygtighed over for ultraviolette stråler) af visse polymerer.
Carbon black udgør sundhedsmæssige problemer, især fordi det er lugtfrit, og fordi " TWAEV " (vægtet gennemsnitlig eksponeringsværdi) på 3,5 mg / m3 let kan nås i vejtrafikken og på arbejdspladsen, hvis manipulationer eller mekaniske operationer genererer en sky af pulver eller støv. Imidlertid bør " DIVS " ( øjeblikkelig fare for liv eller sundhed ) på 1750 mg / m3 (en værdi, der repræsenterer 500 gange TWAEV) ikke let opnås på arbejdspladsen. Derudover, da det er potentielt eksplosivt, er det ikke kun VEMP og værdien af DIVS, der skal betragtes som en farlig koncentration i luften på arbejdspladsen. Faktisk er der kun få data i dokumentationen, men for to typer carbon black er "LEL" ( Nedre eksplosionsgrænse ) i luft 50 g / m3 (ovn sort) og 375 g. / M3 (termisk sort), når den udsættes for en meget energisk antændelseskilde (> 1 kJ). Denne koncentration repræsenterer mere end 50.000 gange TWAV. Imidlertid ses dette koncentrationsniveau og denne meget energiske antændelseskilde sjældent på arbejdspladsen ” .
Dens toksicitet varierer alt efter diameteren og mængden af partikler, der er suspenderet i luften (indånding er den første kontamineringsvej):
Carbon black er et mekanisk irriterende middel for øjnene og luftvejene. I rotter , i tilfælde af længerevarende inhalation, det "få kronisk inflammation og irreversibelt ubalance pulmonær clearance forårsager aflejring af partikler i det interstitielle rum af alveolerne" ; disse virkninger er ikke blevet observeret hos andre laboratoriearter ( mus , hamstere , marsvin og aber ). Sidstnævnte ville være mindre giftigt end sod; som for ethvert inaktivt uorganisk støv eller med lav toksicitet og dårligt opløseligt er de ofte rapporterede virkninger hoste, slim og kronisk bronkitis , når de udsættes for høje koncentrationer. Dermatologiske problemer (indhegning af partikler i huden) er rapporteret efter udsættelse af ubeskyttet hud for carbon black.
Carbon black betragtes af IARC som ”muligvis kræftfremkaldende for mennesker” (første vurdering offentliggjort i 1996 , bekræftet i 2006). De amerikanske og europæiske undersøgelser, herunder case-control og kohortestudier , indeholdt svage beviser og modstridende resultater derfor utilstrækkelige hos mennesker. I laboratoriet er kun hunratten signifikant mere følsom over for den, med "øget forekomst af godartede og ondartede tumorer" ( titandioxid og ikke-asbestlignende talkum inhaleret i store mængder har de samme virkninger). Ved subkutan injektion inducerede en carbon black, der indeholder påviselige mængder polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er), sarkomer på injektionsstedet, i modsætning til undersøgelser udført uden påviselige PAH'er. I 1996 udpegede den amerikanske konference for statslige industrielle hygiejner (ACGIH) den som "ikke klassificerbar som kræftfremkaldende for mennesker".
De tilgængelige epidemiologiske eller toksikologiske data er utilstrækkelige til at vurdere en mulig mutagen virkning.
Den ventilation (med filtrering hvis muligt) eller iført åndedrætsværn (f.eks. Maske) reducere risiciene for sundhed på arbejdspladsen . Carbon black kan virke synergi med andre forurenende stoffer såsom ozon på jordoverfladen .
Carbon black (i form af sod) kunne virke både direkte og indirekte på klimaet;
Da levetiden for kønrøg i luften er i størrelsesordenen et par uger, er reduktion af emissionerne måske den hurtigste måde at bremse den globale opvarmning på kort sigt. Udviklede lande er begyndt at reducere deres sorte kulstofemissioner siden 1950'erne ved at vedtage foranstaltninger mod forurening. I dag kommer størstedelen af carbon black fra udviklingslande, og dette forventes at stige. De største bidragydere er Asien , Latinamerika og Afrika . Den Kina og Indien står for 25 til 35% af de globale emissioner. USA udleder 6,1% af verdens carbon black.
En alternativ undersøgt, er plasma (termisk krakning af carbonhydrider ved plasma , sammenfattes ved formlen C n H m + elektrisk energi → nC + m / 2 H 2 ); denne proces producerer ikke CO 2 og producerer genvindeligt brint , men den bruger elektricitet. Det vil være "rent", hvis energikilden er miljøvenlig.
Data for 1996 er:
Carbon black forveksles ofte med:
De fysisk-kemiske og toksikologiske egenskaber ved disse produkter adskiller sig fra egenskaberne ved rent carbon black.
I 2019 foreslog forskere at hente inspiration fra de fremskridt, der er gjort med at overvåge kønrøg i miljøet for at spore mikroplast og deres økologiske virkninger, fordi der i begge tilfælde er meget mange former, mere eller mindre nedbrydelige eller biologisk nedbrydelige og opfører sig forskelligt afhængigt af sammenhæng.