This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌
Carbon Black
കാര്‍ബണ്‍ സമ്പന്നങ്ങളായ പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ (ഹൈഡ്രാ കാര്‍ബണുകള്‍, ഖനിജ എണ്ണകള്‍ തുടങ്ങിയവ) താപീയ വിഘടനത്തിലൂടെയോ ഭൗതിക ജ്വലനത്തിലൂടെയോ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന കറുത്തതും ധൂളീരൂപത്തിലുള്ളതുമായ ഒരു അക്രിസ്റ്റലീയ (അമോര്‍ഫസ്‌) കാര്‍ബണ്‍ രൂപം. വിളക്കുകരി, കല്‍ക്കരിയോ എണ്ണയോ കത്തിയുണ്ടാകുന്ന സാധാരണ കരി, പ്രകൃതിവാതകങ്ങള്‍ കത്തിയുണ്ടാകുന്ന കരി എന്നിവയെ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കുകള്‍ എന്നു പറയാം. ഹൈഡ്രാകാര്‍ബണുകളെ താപീയ വിഘടനം ചെയ്‌താണ്‌ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ വ്യാവസായികമായി നിര്‍മിച്ചു വരുന്നത്‌.
റബ്ബര്‍ ഉത്‌പന്നങ്ങള്‍, വര്‍ണകങ്ങള്‍, അച്ചടിമഷി എന്നിവ നിര്‍മിക്കുന്നതിനാണ്‌ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ പ്രധാനമായും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്‌. ആകെ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിന്റെ 90 ശതമാനവും റബ്ബര്‍ ഉത്‌പന്നങ്ങളില്‍, പ്രത്യേകിച്ച്‌ ടയറുകളില്‍ "പ്രബലീകരണ ഫില്ലര്‍' ആയിട്ടാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. ടയറിന്റെ അപഘര്‍ഷണം, തേയ്‌മാനം എന്നിവ ചെറുക്കാന്‍ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിനു കഴിയും. ടയറിന്റെ ഭാരത്തില്‍ 25 ശതമാനത്തോളം കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ആണ്‌. അച്ചടിമഷിയിലെ വര്‍ണകമായും കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക്ക്‌, ഗ്രാമഫോണ്‍ റെക്കോര്‍ഡ്‌, കാര്‍ബണ്‍ പേപ്പര്‍, ബാറ്ററി എന്നിവയിലും കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. കൂടാതെ വര്‍ണകം, ഫില്ലര്‍, പ്രബലീകാരകം, വിദ്യുത്‌ ചാലകം, നിരോക്‌സീകാരകംഎന്നീ നിലകളിലും കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ പ്രയോജനപ്പെടുത്തിവരുന്നു.
കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിന്റെ നിര്‍മാണത്തിന്‌ പല പ്രക്രിയകളുണ്ട്‌. ക്രിയാവിധികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിനെ ചാനല്‍ ബ്ലാക്ക്‌, ഫര്‍നസ്‌ ബ്ലാക്ക്‌, തെര്‍മല്‍ ബ്ലാക്ക്‌, ലാംപ്‌ ബ്ലാക്ക്‌, അസെറ്റലിന്‍ ബ്ലാക്ക്‌ എന്നിങ്ങനെ തരംതിരിക്കാം. ചാനല്‍ ബ്ലാക്കും ഫര്‍നസ്‌ ബ്ലാക്കുമാണ്‌ ഇതില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടത്‌. ചെറിയ വാതകജറ്റുകളില്‍ നിന്നുള്ള പ്രകൃതിവാതക ജ്വാലയെ ഇരുമ്പുവാഹികകളില്‍ മുട്ടിക്കുമ്പോള്‍ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ വാഹികകളില്‍ പറ്റിപ്പിടിക്കും. വാഹിക, ജ്വാലയില്‍ നിന്നു മാറ്റി തണുപ്പിച്ച്‌ ബ്ലാക്ക്‌ ചുരണ്ടി വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാം. ഇങ്ങനെ നിര്‍മിക്കുന്നവയാണ്‌ ചാനല്‍ ബ്ലാക്കുകള്‍. ഫര്‍നസ്‌ പ്രക്രിയയില്‍ ഹൈഡ്രാകാര്‍ബണും വായുവും ഒരു റിയാക്‌ടറില്‍ വച്ചു ചൂടാക്കുന്നു. ഹൈഡ്രാകാര്‍ബണ്‍ കത്തി താപനില 1100ºC നും 1700ºC നും ഇടയില്‍ ആകുമ്പോള്‍ കത്താത്ത ഹൈഡ്രാകാര്‍ബണുകള്‍ വിഘടിച്ച്‌ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ഉണ്ടാകുന്നു. ഇത്തരം കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിലെ തരികള്‍ക്ക്‌ താരതമ്യേന വലുപ്പം കൂടുതലാണ്‌. ചൂടാക്കിയ റിഫ്‌റാക്‌റ്ററികളില്‍ വച്ച്‌ പ്രകൃതിവാതകത്തെ വിഘടിപ്പിച്ച്‌ നിര്‍മിക്കുന്നതാണ്‌ തെര്‍മല്‍ ബ്ലാക്ക്‌. എണ്ണയുടെ ജ്വാലയെ തണുപ്പിച്ച്‌ വിളക്കുകരി (ലാംപ്‌ ബ്ലാക്ക്‌) നിര്‍മിക്കുന്നു. അസറ്റലിന്റെ വിഘടനത്തിലൂടെ അസറ്റലിന്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്ന വിദ്യുത്‌ചാലകത ഈ ബ്ലാക്കിനുണ്ട്‌. ഡ്രസെല്ലിന്റെ നിര്‍മാണത്തില്‍ ഇത്തരം ബ്ലാക്ക്‌ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
രാസപരമായി കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കുകള്‍ തമ്മില്‍ അന്തരമില്ല. എല്ലാ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കുകളുടെയും കണങ്ങള്‍ ഒരേ വലുപ്പമുള്ളവയല്ല. ചില കണങ്ങള്‍ക്ക്‌ 0.00001016 മില്ലിമീറ്റര്‍ മാത്രമേ വ്യാസമുള്ളൂ.
കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കില്‍ കാര്‍ബണ്‍ കൂടാതെ വേറെയും ചില മൂലകങ്ങളുണ്ട്‌. ഓക്‌സിജന്‍, ഹൈഡ്രജന്‍, സള്‍ഫര്‍ എന്നിവയാണ്‌ ഇവയില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടവ. സാധാരണ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കില്‍ 88 മുതല്‍ 99.5 ശതമാനം വരെ കാര്‍ബണ്‍ ഉണ്ടായിരിക്കും. 0.311 ശതമാനം ഓക്‌സിജനും 0.11 ശതമാനം ഹൈഡ്രജനും 1 ശതമാനം അകാര്‍ബണിക പദാര്‍ഥങ്ങളും. കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിലെ ഓക്‌സിജനും ഹൈഡ്രജനും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ക്രിയാവിധി അനുസരിച്ചു വ്യത്യാസപ്പെടാം. ചാനല്‍ ബ്ലാക്കില്‍ രണ്ടുമുതല്‍ അഞ്ചു ശതമാനം വരെ ഓക്‌സിജന്‍ ഉണ്ടാകാം. എന്നാല്‍ ഫര്‍നസ്‌ ബ്ലാക്കില്‍ ഓക്‌സിജന്‍ ഒരു ശതമാനത്തില്‍ താഴെ ആയിരിക്കും. ബ്ലാക്കിലെ സള്‍ഫറിന്റെ അളവ്‌ അസംസ്‌കൃത വസ്‌തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദാര്‍ഥത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
കാര്‍ബണ്‍ അണുക്കള്‍ ക്രമരഹിതമായി അടുക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാല്‍ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിന്റെ ഭൗതിക ഗുണധര്‍മങ്ങള്‍ വജ്രം, ഗ്രാഫൈറ്റ്‌ എന്നിവയുടേതില്‍ നിന്നു വ്യത്യസ്‌തമാണ്‌. റബര്‍ പ്രബലീകരണത്തില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിന്റെ പ്രതല വിസ്‌തീര്‍ണം ഗ്രാമിന്‌ 10 മുതല്‍ 150 ചതുര ശ്രമീറ്റര്‍ ആണ്‌. ഈ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ കണങ്ങളുടെ ശരാശരി വ്യാസം 20300 മില്ലി മൈക്രാണും. വര്‍ണക ഗ്രഡിലുള്ള കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്കിന്റെ പ്രതല വിസ്‌തീര്‍ണം ഗ്രാമിന്‌ 300500 ചതുരശ്ര മീറ്റര്‍ ആണ്‌. ഇലക്‌ട്രാണ്‍ മൈക്രാസ്‌കോപ്പ്‌ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പഠനത്തില്‍ നിന്ന് കണങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഗോളാകൃതിയാണെന്നു തെളിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌. കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ഘടനാപരമായി ഗ്രാഫൈറ്റിനോടു സാദൃശ്യം പുലര്‍ത്തുന്നു; എന്നാല്‍ ഗ്രാഫൈറ്റിനോളം ക്രിസ്റ്റലീകൃതമോ ക്രമീകൃതമോ അല്ല. 3000ºC ല്‍ ദീര്‍ഘനേരം ചൂടാക്കിയാല്‍ കാര്‍ബണ്‍ ബ്ലാക്ക്‌ ഗ്രാഫൈറ്റായി മാറുന്നതാണ്‌.
(ചുനക്കര ഗോപാലകൃഷ്‌ണന്‍)
