प्रंगार काला

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For the climate forcing agent, see Black carbon. For the Carbon Black security company, see Carbon Black (company).
प्रंगार काला
Carbon black.jpg
Names
Other names
Acetylene black; Channel black; Furnace black; Lamp black; Thermal black; C.I. Pigment Black 6
Identifiers
3D model (JSmol)
EC Number
  • 215-609-9
UNII
  • C
Properties
C
Molar mass 12.011 g·mol−1
Appearance Black solid
Density 1.8–2.1 g/cm3 (20 °C)[1]
Practically insoluble[1]
Hazards
Lethal dose or concentration (LD, LC):
> 15400 mg/kg (oral rat)[1]
3000 mg/kg (dermal, rabbit)[1]
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).

कार्बन ब्लैक (उपप्रकार एसिटिलीन ब्लैक, चैनल ब्लैक, फर्नेस ब्लैक, लैंप ब्लैक और थर्मल ब्लैक हैं) दहन द्वारा उत्पादित एक सामग्री है # कोयला और कोल तार , वनस्पति पदार्थ, या पेट्रोलियम उत्पादों का अधूरा, जिसमें ईंधन तेल, द्रव उत्प्रेरक क्रैकिंग टार शामिल है , और एथिलीन#उत्पादन। कार्बन ब्लैक पैराक्रिस्टलाइन अनाकार कार्बन का एक रूप है जिसमें सक्रिय कार्बन की तुलना में कम सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात होता है। यह अपने उच्च सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात और काफी कम (नगण्य और गैर-जैवउपलब्ध) पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (पीएएच) सामग्री में कालिख के लिए भिन्न है। हालांकि, डीजल ऑक्सीकरण प्रयोगों के लिए डीजल कालिख के लिए एक मॉडल यौगिक के रूप में कार्बन ब्लैक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।[2][better source needed] कार्बन ब्लैक का उपयोग टायरों और अन्य रबर उत्पादों में रंग ीन और प्रबलिंग फिलर (सामग्री) के रूप में किया जाता है; प्लास्टिक, पेंट और स्याही वर्णक में वर्णक और पहनने के लिए सुरक्षात्मक योजक।[3] इसका उपयोग यूरोपीय संघ में एक खाद्य रंग के रूप में किया जाता है जब इसे वनस्पति पदार्थ (ई 153) से उत्पादित किया जाता है।

कैंसर पर अनुसंधान के लिए वर्तमान अंतर्राष्ट्रीय एजेंसी (IARC) मूल्यांकन यह है कि, कार्बन ब्लैक संभवतः मनुष्यों के लिए कासीनजन िक है (IARC Group 2B कार्सिनोजेन्स की सूची )।[4] कार्बन ब्लैक डस्ट की उच्च सांद्रता के अल्पकालिक संपर्क में यांत्रिक जलन के माध्यम से ऊपरी श्वसन पथ में असुविधा हो सकती है।

सामान्य उपयोग

कार्बन ब्लैक का सबसे आम उपयोग (70%) ऑटोमोबाइल टायरों में वर्णक और प्रबलिंग चरण के रूप में होता है। कार्बन ब्लैक टायर के ट्रेड और बेल्ट क्षेत्र से गर्मी को दूर करने में मदद करता है, थर्मल क्षति को कम करता है और टायर के जीवन को बढ़ाता है। विश्व उत्पादन का लगभग 20% बेल्ट, होज़ और अन्य गैर-टायर रबर के सामानों में जाता है। शेष राशि का उपयोग मुख्य रूप से स्याही, कोटिंग्स और प्लास्टिक में वर्णक के रूप में किया जाता है।

कार्बन ब्लैक को polypropylene में जोड़ा जाता है क्योंकि यह पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, जो अन्यथा सामग्री को नीचा दिखाने का कारण बनता है। कार्बन ब्लैक कण कुछ राडार शोषक सामग्रियों में, फोटोकॉपियर और लेजर प्रिंटर टोनर में, और अन्य स्याही और पेंट में भी कार्यरत हैं। कार्बन ब्लैक की उच्च टिनटिंग ताकत और स्थिरता ने रेजिन और फिल्मों के रंग में भी उपयोग प्रदान किया है।[5] इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए विभिन्न अनुप्रयोगों में कार्बन ब्लैक का उपयोग किया गया है। बिजली का एक अच्छा संवाहक, कार्बन ब्लैक का उपयोग प्लास्टिक, इलास्टोमेर, फिल्म, चिपकने वाले और पेंट में मिश्रित भराव के रूप में किया जाता है।[5]इसका उपयोग ऑटोमोबाइल फ्यूल कैप और पाइप में एक एंटीस्टेटिक एडिटिव एजेंट के रूप में किया जाता है।

वनस्पति मूल से कार्बन ब्लैक का उपयोग खाद्य रंग के रूप में किया जाता है, जिसे यूरोप में योज्य E153 के रूप में जाना जाता है। इसे ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड में एडिटिव 153 (कार्बन ब्लैक्स या वेजिटेबल कार्बन) के रूप में उपयोग के लिए स्वीकृत किया गया है[6] लेकिन अमेरिका में बैन कर दिया गया है।[7] रंग वर्णक कार्बन ब्लैक का व्यापक रूप से खाद्य और पेय पैकेजिंग में कई वर्षों से उपयोग किया जाता रहा है। इसका उपयोग अमेरिका, यूरोप और एशिया के कुछ हिस्सों और दक्षिण अफ्रीका में बहु-परत UHT दूध की बोतलों में और न्यूजीलैंड में माइक्रोवेव करने योग्य भोजन ट्रे और मांस ट्रे जैसी वस्तुओं में किया जाता है।

कनाडा सरकार की 2011 में कार्बन ब्लैक की व्यापक समीक्षा ने निष्कर्ष निकाला कि कनाडा में कार्बन ब्लैक का उपयोग उत्पादों में - उपभोक्ताओं के लिए खाद्य पैकेजिंग सहित - में जारी रखा जा सकता है। ऐसा इसलिए था क्योंकि अधिकांश उपभोक्ता उत्पादों में कार्बन ब्लैक एक मैट्रिक्स में बंधे होते हैं और एक्सपोजर के लिए अनुपलब्ध होते हैं, उदाहरण के लिए प्लास्टिक और रबड़ में वर्णक के रूप में और यह प्रस्तावित है कि कार्बन ब्लैक पर्यावरण में मात्रा या सांद्रता या परिस्थितियों में प्रवेश नहीं कर रहा है या कनाडा में मानव जीवन या स्वास्थ्य के लिए खतरा बन सकता है।[8] ऑस्ट्रेलिया के भीतर, पैकेजिंग में रंग वर्णक कार्बन ब्लैक को यूरोपीय संघ या यूएस पैकेजिंग नियमों की आवश्यकताओं का पालन करना चाहिए। यदि किसी रंगारंग का उपयोग किया जाता है, तो उसे यूरोपीय आंशिक समझौते AP(89)1 को पूरा करना होगा।[9] कुल उत्पादन लगभग था 8,100,000 metric tons (8,900,000 short tons) 2006 में।[10] कार्बन ब्लैक की वैश्विक खपत, अनुमानित 13.2 मिलियन मीट्रिक टन, जिसका मूल्य 2015 में US$13.7 बिलियन था, के 13.9 मिलियन मीट्रिक टन तक पहुंचने की उम्मीद है, जिसका मूल्य 2016 में US$14.4 बिलियन था।

वैश्विक खपत 2016 और 2022 के बीच 5.6% की सीएजीआर (यौगिक वार्षिक वृद्धि दर) बनाए रखने का अनुमान है, जो 2022 तक 19.2 मिलियन मीट्रिक टन तक पहुंच जाएगी, जिसका मूल्य 20.4 बिलियन अमेरिकी डॉलर होगा।[11]


कार्बन ब्लैक को मजबूत करना

कार्बन ब्लैक का उच्चतम मात्रा में उपयोग रबर उत्पादों, विशेष रूप से टायरों में एक मजबूत भराव के रूप में होता है। जबकि स्टाइरीन-ब्यूटाडीन के शुद्ध वल्केनाइजेशन में 2 एमपीए से अधिक की तन्यता ताकत और नगण्य घर्षण प्रतिरोध होता है, वजन के हिसाब से इसे 50% कार्बन ब्लैक के साथ मिलाने से इसकी तन्यता ताकत और पहनने के प्रतिरोध में सुधार होता है जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है। यह अक्सर एयरोस्पेस उद्योग में इलास्टोमर्स में विमान कंपन नियंत्रण घटकों जैसे इंजन माउंट के लिए उपयोग किया जाता है।

Certain types of carbon black used in tires, plastics and paints
Name Abbrev. ASTM
desig. 		Particle
Size
nm 		Tensile
strength
MPa 		Relative
laboratory
abrasion 		Relative
roadwear
abrasion
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 N660 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 –

व्यावहारिक रूप से सभी रबर उत्पाद जहां तन्यता और घर्षण पहनने के गुण महत्वपूर्ण हैं, कार्बन ब्लैक का उपयोग करते हैं, इसलिए वे काले रंग के होते हैं। जहां भौतिक गुण महत्वपूर्ण हैं लेकिन काले रंग के अलावा अन्य रंग वांछित हैं, जैसे कि सफेद टेनिस जूते, अवक्षेपित या धुआँ लगायी हुई सिलिका को कार्बन ब्लैक के लिए प्रतिस्थापित किया गया है। ऑटोमोटिव टायरों में सिलिका-आधारित फिलर्स भी बाजार हिस्सेदारी हासिल कर रहे हैं क्योंकि वे कम रोलिंग नुकसान के कारण ईंधन दक्षता और गीले हैंडलिंग के लिए बेहतर व्यापार-बंद प्रदान करते हैं। परंपरागत रूप से सिलिका फिलर्स में खराब घर्षण पहनने के गुण थे, लेकिन तकनीक धीरे-धीरे उस बिंदु तक सुधर गई है जहां वे कार्बन ब्लैक घर्षण प्रदर्शन से मेल खा सकते हैं।

रंगद्रव्य

कार्बन ब्लैक (रंग सूचकांक अंतर्राष्ट्रीय , PBK-7) एक सामान्य ब्लैक पिगमेंट का नाम है, जो परंपरागत रूप से लकड़ी या हड्डी जैसे कार्बनिक पदार्थों को जलाने से उत्पन्न होता है। यह काला दिखाई देता है क्योंकि यह स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में बहुत कम प्रकाश को दर्शाता है, जिसमें albedo शून्य के पास होता है। वास्तविक अल्बेडो स्रोत सामग्री और उत्पादन की विधि के आधार पर भिन्न होता है। इसे विभिन्न नामों से जाना जाता है, जिनमें से प्रत्येक कार्बन ब्लैक के उत्पादन के लिए एक पारंपरिक विधि को दर्शाता है:

  • आइवरी ब्लैक पारंपरिक रूप से हाथी दांत या हड्डियों को तराश कर बनाया जाता था (देखें चार बहनें )।
  • वाइन ब्लैक पारंपरिक रूप से डेसीकेशन # बायोलॉजी और इकोलॉजी अंगूर की लताओं और तनों को चराने द्वारा निर्मित किया गया था।
  • लैंप ब्लैक पारंपरिक रूप से तेल के लैंप से कालिख इकट्ठा करके बनाया जाता था।

इन सभी प्रकार के कार्बन ब्लैक का उपयोग प्रागैतिहासिक काल से पेंट पिगमेंट के रूप में बड़े पैमाने पर किया जाता था।[12] Rembrandt , वर्मीर , वैन डाइक , और हाल ही में, सेज़ेन, पिकासो और मानेट ा[13] उन्होंने अपने चित्रों में कार्बन ब्लैक पिगमेंट का इस्तेमाल किया। एक विशिष्ट उदाहरण है मानेट का संगीत तुइलरीज में,[14] जहां काले कपड़े और पुरुषों की टोपी हाथीदांत काले रंग में रंगी जाती है।[15] कार्बन ब्लैक के उत्पादन के नए तरीकों ने बड़े पैमाने पर इन पारंपरिक स्रोतों का स्थान ले लिया है। कलात्मक उद्देश्यों के लिए, किसी भी तरह से उत्पादित कार्बन ब्लैक आम रहता है।[5]


सतह और सतह रसायन शास्त्र

सभी कार्बन ब्लैक में निर्माण की स्थितियों के आधार पर अलग-अलग डिग्री के लिए उनकी सतहों पर रसायन विज्ञान ऑक्सीजन कॉम्प्लेक्स (यानी, कार्बोक्सिल समूह , क्विनोन , लैक्टोनिक, फिनोल समूह और अन्य) होते हैं।[16] इन सतही ऑक्सीजन समूहों को सामूहिक रूप से वाष्पशील सामग्री के रूप में संदर्भित किया जाता है। इसकी अस्थिर सामग्री के कारण इसे एक गैर-प्रवाहकीय सामग्री के रूप में भी जाना जाता है।

कोटिंग्स और स्याही उद्योग एसिड-ऑक्सीडाइज्ड कार्बन ब्लैक के ग्रेड पसंद करते हैं। निर्माण प्रक्रिया के दौरान उच्च तापमान वाले ड्रायर में एसिड का छिड़काव किया जाता है ताकि काले रंग की अंतर्निहित सतह रसायन शास्त्र को बदल सके। प्रदर्शन विशेषताओं को बढ़ाने के लिए काले रंग के सतह क्षेत्र पर रासायनिक रूप से बंधुआ ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ा दी जाती है।

सुरक्षा

कैंसरजन्यता

कार्बन ब्लैक को संभवतः मनुष्यों के लिए कार्सिनोजेनिक माना जाता है और इसे ग्रुप 2बी कार्सिनोजेन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है क्योंकि प्रायोगिक जानवरों में मानव महामारी विज्ञान में अपर्याप्त सबूत के साथ पर्याप्त सबूत हैं।[4]जानवरों के अध्ययन में कैंसरजन्यता का प्रमाण दो पुराने इनहेलेशन अध्ययनों और चूहों में दो इंट्राट्रैचियल टपकाना अध्ययनों से मिलता है, जो उजागर जानवरों में फेफड़ों के कैंसर की काफी उच्च दर दिखाते हैं।[4]चूहों पर एक इनहेलेशन अध्ययन ने उजागर जानवरों में फेफड़ों के कैंसर की उच्च दर को नहीं दिखाया।[4]महामारी विज्ञान डेटा कार्बन ब्लैक उत्पादन श्रमिकों के तीन समूह अध्ययनों से आता है। यूनाइटेड किंगडम और जर्मनी के दो अध्ययनों में, प्रत्येक अध्ययन समूह में 1,000 से अधिक श्रमिकों ने फेफड़ों के कैंसर से उच्च मृत्यु दर को दिखाया।[4]संयुक्त राज्य अमेरिका में 5,000 से अधिक कार्बन ब्लैक श्रमिकों के तीसरे अध्ययन में उच्च मृत्यु दर नहीं दिखाई गई।[4]यूके के अध्ययन के एक अद्यतन में फेफड़ों के कैंसर की मृत्यु दर में वृद्धि के नए निष्कर्ष बताते हैं कि कार्बन ब्लैक एक कैंसर मंचन | लेट-स्टेज कार्सिनोजेन हो सकता है।[17][18] हालाँकि, जर्मनी के एक और हालिया और बड़े अध्ययन ने इस परिकल्पना की पुष्टि नहीं की।[19]


व्यावसायिक सुरक्षा

कार्बन ब्लैक का निर्माण करने वाले कर्मचारियों को कच्चे रूप में कार्बन ब्लैक की असुरक्षित खुराक लेने का जोखिम नहीं है, यह सुनिश्चित करने के लिए सख्त दिशानिर्देश उपलब्ध हैं और लागू हैं।[20] श्रमिकों को कार्बन ब्लैक के साँस लेने से ठीक से बचाने के लिए श्वसन व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण की सिफारिश की जाती है। अनुशंसित प्रकार की श्वसन सुरक्षा उपयोग किए गए कार्बन ब्लैक की सांद्रता के आधार पर भिन्न होती है।[21] लोगों को कार्यस्थल में कार्बन ब्लैक के संपर्क में आने और त्वचा या आंखों के संपर्क में आने से हो सकता है। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (ओएसएचए) ने कार्यस्थल में कार्बन ब्लैक एक्सपोजर के लिए 3.5 मिलीग्राम/मी पर कानूनी सीमा (अनुमेय एक्सपोजर सीमा) निर्धारित की है।3 8 घंटे के कार्यदिवस में। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान (NIOSH) ने अनुशंसित जोखिम सीमा (REL) 3.5 mg/m निर्धारित की है3 8 घंटे के कार्यदिवस में। 1750 मिलीग्राम/मी . के स्तर पर3, कार्बन ब्लैक जीवन और स्वास्थ्य के लिए तुरंत खतरनाक है।[22]


यह भी देखें


संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Record in the GESTIS Substance Database of the Institute for Occupational Safety and Health
  2. ↑ "Experimental and kinetic study of the interaction of a commercial soot toward NO at high temperature" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2013-02-15. Retrieved 2012-04-25.
  3. ↑ "Market Study: Carbon Black". Ceresana. Retrieved 2013-04-26.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Kuempel, Eileen D.; Sorahan, Tom (2010). "Identification of Research Needs to Resolve the Carcinogenicity of High-priority IARC Carcinogens" (PDF). Views and Expert Opinions of an IARC/NORA Expert Group Meeting, Lyon, France, 30 June – 2 July 2009. IARC Technical Publication No. 42. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer. 42: 61–72. Retrieved August 30, 2012.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 "Application Examples of carbon black". Mitsubishi Chemical. Retrieved 2013-01-14.
  6. ↑ Australia New Zealand Food Standards Code"Standard 1.2.4 – Labelling of ingredients". Retrieved 2011-10-27.
  7. ↑ US FDA:"Color Additive Status List". Food and Drug Administration. Retrieved 2011-10-27.
  8. ↑ "Draft Screening Assessment for the Challenge". 29 January 2010. Retrieved 2013-01-14.
  9. ↑ "Australia New Zealand Food Standards Code". Archived from the original on 2012-12-20. Retrieved 2013-01-14.
  10. ↑ "What is carbon black". International carbon black Association. Archived from the original on 2009-04-01. Retrieved 2009-04-14.
  11. ↑ Carbon Black - A Global Market Overview Jan 2016 • Industry Experts Report CP024 • 328 pages
  12. ↑ Winter, J. and West FitzHugh, E., Pigments based on Carbon, in Berrie, B.H. Editor, Artists’ Pigments, A Handbook of Their History and Characteristics, Volume 4, pp. 1–37.
  13. ↑ Bone black, ColourLex
  14. ↑ Bomford D, Kirby J, Leighton, J., Roy A. Art in the Making: Impressionism. National Gallery Publications, London, 1990, pp. 112–119.
  15. ↑ Édouard Manet, 'Music in the Tuileries Gardens', ColourLex
  16. ↑ Hennion, Marie-Claire (July 2000). "Graphitized carbons for solid-phase extraction". Journal of Chromatography A. 885 (1–2): 73–95. doi:10.1016/S0021-9673(00)00085-6. PMID 10941668.
  17. ↑ Sorahan T, Harrington JM (2007). "A "lugged" analysis of lung cancer risks in UK carbon black production workers, 1951–2004". Am J Ind Med. 50 (8): 555–564. doi:10.1002/ajim.20481. PMID 17516558.
  18. ↑ Ward EM, Schulte PA, Straif K, Hopf NB, Caldwell JC, Carreón T, DeMarini DM, Fowler BA, Goldstein BD, Hemminki K, Hines CJ, Pursiainen KH, Kuempel E, Lewtas J, Lunn RM, Lynge E, McElvenny DM, Muhle H, Nakajima T, Robertson LW, Rothman N, Ruder AM, Schubauer-Berigan MK, Siemiatycki J, Silverman D, Smith MT, Sorahan T, Steenland K, Stevens RG, Vineis P, Zahm SH, Zeise L, Cogliano VJ (2010). "Research recommendations for selected IARC-classified agents". Environmental Health Perspectives. 118 (10): 1355–62. doi:10.1289/ehp.0901828. PMC 2957912. PMID 20562050.
  19. ↑ Morfeld P, McCunney RJ (2007). "Carbon black and lung cancer: Testing a new exposure metric in a German cohort". Am J Ind Med. 50 (8): 565–567. doi:10.1002/ajim.20491. PMID 17620319.
  20. ↑ "Occupational Safety and Health Guidelines for carbon black: Potential Human Carcinogen, Centres of Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health" (PDF). Retrieved 2013-01-14.
  21. ↑ "Occupational Safety and Health Guideline for Carbon Black: Potential Human Carcinogen" (PDF). Centers of Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health. Retrieved 11 January 2013.
  22. ↑ "CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Carbon black". www.cdc.gov. Retrieved 2015-11-27.


अग्रिम पठन


इस पृष्ठ में अनुपलब्ध आंतरिक कड़ियों की सूची

  • भराव (सामग्री)
  • थका देना
  • अंतरराष्ट्रीय कैंसर अनुसंधान संस्था
  • ऊपरी श्वांस नलकी
  • रडार शोषक सामग्री
  • Tuileries में संगीत
  • शिल्पकार
  • साथियों के साथ पढ़ाई
  • व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रसाशन
  • अनुमेय जोखिम सीमा

बाहरी संबंध

Wikisource has the text of a 1920 Encyclopedia Americana article about Carbon black.
Wikimedia Commons has media related to Carbon black.
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