कार्बन क्या तत्व है। तकनीकी कार्बन, इसकी प्राप्ति

कार्बन से है रासायनिक तत्व, गैर-धातु गुणों के साथ। इसे सी अक्षर द्वारा दर्शाया गया है और इसे आवर्त सारणी में दूसरे काल के चौथे समूह के रासायनिक तत्व माना जाता है। इसका क्रम संख्या 6 है, और इसका परमाणु द्रव्यमान 12,0107 है। आज कई प्रकार के कार्बन संशोधन हैं। डायमंड, ग्रेफाइट कार्बन होते हैं, जबकि वे अपने क्रिस्टल जाली की संरचना में भिन्न होते हैं। फुलरीन, कारबिन और कम ज्ञात लोंसडेलाइट भी हैं, जो उल्कापिंडों में पाया गया था जो जमीन पर गिर गए थे। कोयले में बहुत अधिक मात्रा में कार्बन भी निहित होता है, जिसका उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। यह औद्योगिक भट्टियों आदि के लिए कार्बन इलेक्ट्रोड का भी उत्पादन करता है।

औद्योगिक कार्बन निर्माण विधियाँ

आज कार्बन ब्लैक का उत्पादन करने के चार सबसे आम तरीके हैं। वे गैसीय और तरल हाइड्रोकार्बन के थर्मोक्सिडिव विघटन पर आधारित हैं। हालांकि, उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल पर निर्भर करता है: भट्ठी, दीपक, थर्मल और चैनल तरीके। औद्योगिक विधियों के अलावा, कई तरीके हैं जिनमें कार्बन का उत्पादन भी किया जा सकता है।

घर पर कार्बन प्राप्त करने का एक शानदार तरीका चीनी के साथ एक कार्बन यौगिक बनाना है। इस प्रयोग के लिए आपको सल्फ्यूरिक एसिड, दस्ताने, चीनी, पानी और सल्फ्यूरिक एसिड पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होगी।

• इससे पहले कि आप कार्बन प्राप्त करें, आपको एक ग्लास फ्लास्क लेने की जरूरत है।
• इसके बाद इसमें थोड़ी चीनी डालें।
• उसके बाद, उसी फ्लास्क में पानी डालें। पानी की मात्रा चीनी के स्तर से दो सेंटीमीटर अधिक होनी चाहिए।
• तब आपको बहुत सावधान रहना चाहिए, क्योंकि आपको सल्फ्यूरिक एसिड से निपटना होगा।
• केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड लें, फिर ध्यान से छोटी बूंदों में इसे चीनी के साथ एक ही फ्लास्क में जोड़ें। कुछ समय बाद, फ्लास्क में शुद्ध कार्बन बनेगा।

रबर का उपयोग करते समय एक और तरीका भी है:

• एक धातु कंटेनर लें, जिसमें अतिरिक्त रूप से एक कसकर बंद ढक्कन और एक वाष्प पाइप है।
• इसके बाद, इस कंटेनर में रबड़ का एक टुकड़ा डुबोएं।
• उसके बाद, आपको कंटेनर को गैस बर्नर पर रखने की आवश्यकता है।
• वाष्प ट्यूब के अंत को जार में कम करने की आवश्यकता होगी। हवा के बिना हीटिंग के दौरान, रबर नहीं जलाएगा, यह विघटित हो जाएगा, जबकि गैसों (मीथेन, तरल हाइड्रोकार्बन) निकास पाइप से बाहर आ जाएंगे।
• कुछ समय बाद, टैंक के नीचे कार्बन रहना चाहिए। इस यौगिक के सूत्र में बड़ी मात्रा में C, अर्थात् कार्बन होगा।

एक सरल विधि कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त करना है। ध्यान दें कि कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त करने से पहले आपको एक सरल एथिलीन की आवश्यकता होती है। जब यह जलता है (C 2 H 4 + 3O 2 = 2CO 2 + 2H 2 O), तो आपको कार्बन मोनोऑक्साइड और पानी मिलता है।

नोट: एसिड के साथ काम करते समय, आपको सावधानी बरतनी चाहिए (दस्ताने और काले चश्मे पहनें)। रबर के थर्मल अपघटन के दौरान, यह प्रयोग केवल बाहर या हवादार कमरे में किया जाना चाहिए।

कार्य योजना:

परिचय

कार्बन परमाणु की संरचना।

प्रकृति में वितरण।

कार्बन उत्पादन।

भौतिक और रासायनिक गुण।

राष्ट्रीय आर्थिक महत्व।

शरीर में कार्बन।

संदर्भ।

परिचय

कार्बन (लाट। कार्बोनियम), सी - समूह IV का रासायनिक तत्व, आवधिक
  मेंडेलीव प्रणाली। दो स्थिर समस्थानिक 12C (98.892%) और 13C हैं
(1,108 %).

कार्बन को प्राचीन काल से जाना जाता है। चारकोल के लिए सेवा दी
  अयस्कों से धातुओं की वसूली, हीरा - मणि की तरह।
  बहुत बाद में, क्रूसिबल के निर्माण के लिए ग्रेफाइट का उपयोग किया गया था और
  पेंसिल।

1778 में, नाइट्रेट के साथ ग्रेफाइट को गर्म करने वाले के। शेहले ने पाया कि ऐसा करने में,
  नाइट्रेट के साथ कोयले को गर्म करने पर कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित होता है।
  हीरे की रासायनिक संरचना ए लवॉज़ियर के प्रयोगों के परिणामस्वरूप स्थापित की गई थी
  (1772) हवा में जलते हुए हीरे के अध्ययन पर और अनुसंधान एस टेनेंट
  (१ (९ who), जिन्होंने साबित किया कि हीरे और कोयले की समान मात्रा में उत्पादन किया जाता है
  ऑक्सीकरण समान मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड। रासायनिक के रूप में कार्बन
  तत्व को केवल 1789 में ए। लवॉज़ियर द्वारा मान्यता दी गई थी। लैटिन नाम
  रैनबो - कोयला से प्राप्त कार्बन कार्बन।

कार्बन परमाणु की संरचना।

सबसे स्थिर कार्बन समस्थानिक का नाभिक, द्रव्यमान 12 (व्यापकता)
  98.9%) में 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन (12 नाभिक) तीन में व्यवस्थित हैं
  चौकड़ी द्वारा, प्रत्येक में एक नाभिक के समान 2 प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं
  हीलियम। एक अन्य स्थिर कार्बन समस्थानिक 13C (लगभग 1.1%) और ट्रेस में है
  प्रकृति में, अवधि के साथ प्रकृति में एक अस्थिर 14C आइसोटोप है
  5730 साल का आधा जीवन,? सामान्य कार्बन में
CO2 के रूप में सभी तीन समस्थानिक जीवित पदार्थ के चक्र में शामिल हैं। मृत्यु के बाद
  जीवित शरीर कार्बन की खपत को रोक दिया जाता है और दिनांकित किया जा सकता है
  सी-युक्त ऑब्जेक्ट, रेडियोधर्मिता के स्तर को मापता है 14 सी। कमी
  ? मृत्यु के बाद से बीते हुए समय के अनुपात में 14CO2 का विकिरण।
  1960 में, डब्ल्यू। लिब्बी को रेडियोधर्मी कार्बन अनुसंधान के लिए सम्मानित किया गया था।
  नोबेल पुरस्कार।

जमीनी अवस्था में, 6 कार्बन इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन बनाते हैं
  कॉन्फ़िगरेशन 1s22s22px12py12pz0। चार दूसरे स्तर के इलेक्ट्रॉनों
  वेलेन्स हैं, जो आईवीए समूह में कार्बन की स्थिति से मेल खाती हैं
  आवधिक प्रणाली। एक गैस में एक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन के पृथक्करण के लिए
  चरण के लिए एक बड़ी ऊर्जा (लगभग 1070 kJ / mol) की आवश्यकता होती है, कार्बन नहीं बनता है
  अन्य तत्वों के साथ आयनिक बंधन, क्योंकि इसके लिए आवश्यकता होगी
  एक सकारात्मक आयन के गठन के साथ एक इलेक्ट्रॉन को अलग करना। होने
  2.5 के बराबर वैद्युतीयऋणात्मकता, कार्बन नहीं दिखाता है और मजबूत है
  इलेक्ट्रॉन आत्मीयता, क्रमशः, एक सक्रिय स्वीकर्ता नहीं
  इलेक्ट्रॉनों। इसलिए, यह नकारात्मक के साथ कणों के गठन के लिए प्रवण नहीं है
  प्रभारी। लेकिन बंधन के आंशिक रूप से आयनिक चरित्र के साथ, कुछ यौगिक
  कार्बन मौजूद है, उदाहरण के लिए, कार्बाइड। यौगिकों में, कार्बन प्रदर्शित करता है
  ऑक्सीकरण अवस्था 4. ताकि चार इलेक्ट्रॉनों में भाग ले सकें
  बॉन्डिंग, 2 एस इलेक्ट्रॉनों को भाप देना और कूदना आवश्यक है
  2pz कक्ष में इन इलेक्ट्रॉनों में से एक; यह 4 रूपों
  109 के बीच के कोण के साथ चतुष्कोणीय बंधन? वेलेंस यौगिक
  कार्बन इलेक्ट्रॉनों को केवल आंशिक रूप से खींचा जाता है, इसलिए कार्बन
  आसन्न С - С с परमाणुओं के बीच मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाता है
  एक आम इलेक्ट्रॉनिक जोड़ी का उपयोग करना। ऐसे बंधन की ब्रेकिंग एनर्जी 335 है
  kJ / mol, जबकि Si - Si बॉन्ड के लिए, यह केवल 210 kJ / mol है,
  इसलिए, लंबी -सी - सी-चेन अस्थिर हैं। सहसंयोजक बंधन प्रकृति
  यहां तक ​​कि अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हलोजन यौगिकों में भी
  कार्बन, CF4 और CCl4। कार्बन परमाणु प्रदान करने में सक्षम हैं
  प्रत्येक कार्बन परमाणु से एक से अधिक इलेक्ट्रॉन की बॉन्डिंग; इतना
  डबल सी = सी और ट्रिपल सी? सी बॉन्ड बनते हैं। अन्य सामान भी
  उनके परमाणुओं के बीच बंधन बनाते हैं, लेकिन केवल कार्बन ही सक्षम होता है
  लंबी श्रृंखलाएं बनाएं। इसलिए, हजारों कार्बन ज्ञात हैं
  हाइड्रोकार्बन नामक यौगिक जिसमें कार्बन होता है
  हाइड्रोजन और अन्य कार्बन परमाणु लंबी श्रृंखला बनाने के लिए या
  वलय संरचना।

इन यौगिकों में, हाइड्रोजन को अन्य परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, अधिकांश
अक्सर ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हैलोजन पर कई कार्बनिक बनाने के लिए
  यौगिकों। उनमें से महत्वपूर्ण हैं हाइड्रोफ्लोरोकार्बन -
  हाइड्रोकार्बन जिसमें हाइड्रोजन को फ्लोरीन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। ऐसे यौगिक
  अत्यंत निष्क्रिय, और उनका उपयोग प्लास्टिक और चिकनाई के रूप में किया जाता है
  सामग्री (फ़्लोरोकार्बन, यानी हाइड्रोकार्बन, जिसमें सभी हाइड्रोजन परमाणु होते हैं
  फ्लोरीन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित) और निम्न-तापमान वाले रेफ्रिजरेंट के रूप में (रेफ्रिजरेंट,
  या फ्रीन्स, - फ्लोरोक्लोरोहाइड्रोकार्बन)।

प्रकृति में वितरण:

इसके बाहरी चार AO पर कार्बन परमाणु में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं।
  इसलिए, सभी चार AO रासायनिक बंधों के निर्माण में शामिल हैं।
  यह कार्बन यौगिकों की विविधता और बहुतायत की व्याख्या करता है।

कार्बन यौगिकों का अधिकांश हिस्सा तथाकथित से संबंधित है
  कार्बनिक पदार्थ। इस खंड में, हम गुणों पर विचार करते हैं
  कार्बन द्वारा निर्मित अकार्बनिक पदार्थ - सरल पदार्थ, इसके
  ऑक्साइड, कार्बोनिक एसिड और इसके कुछ लवण।

कार्बन कई सरल पदार्थ बनाता है। इनमें सबसे महत्वपूर्ण हैं
  हीरा और ग्रेफाइट माना जाता है। इन एलोट्रोपिक संशोधनों में परमाणु हैं
  क्रिस्टल लैटिस, जो उनकी संरचनाओं में भिन्न होते हैं। यहाँ से
  उनके भौतिक और के बीच अंतर रासायनिक गुण.

एक हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य परमाणुओं के साथ जुड़ा होता है।
  अंतरिक्ष, ये परमाणु केंद्र और टेट्राहेड्रा के कोनों में स्थित हैं,
  उनके कोने से जुड़ा हुआ है। यह एक बहुत ही सममित और टिकाऊ जंगला है।
  हीरा पृथ्वी का सबसे कठोर पदार्थ है।

ग्रेफाइट में, प्रत्येक परमाणु एक ही में पड़े तीन अन्य लोगों से जुड़ा होता है
  विमान। तीन के साथ इन बॉन्डों के निर्माण पर तीन AO खर्च होते हैं
  इलेक्ट्रॉनों द्वारा। एक इलेक्ट्रॉन के साथ 2p-AO का चौथा ऑर्बिटल स्थित है
  विमान के लंबवत। ये पूरे ग्रिड के शेष परमाणु कक्षीय हैं
  ओवरलैप, आणविक कक्षा के एक क्षेत्र का गठन। यह जोन
  पूरी तरह से कब्जा नहीं, लेकिन आधा, जो धातु प्रदान करता है
  ग्रेफाइट विद्युत चालकता (हीरे के विपरीत)।

विद्युत चालकता के अलावा, ग्रेफाइट में तीन और व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण हैं।
  गुण।

पहला, अपवर्तकता। क्या ग्रेफाइट गलनांक 3500 से ऊपर है? सी -
  यह पृथ्वी पर सबसे दुर्दम्य सरल पदार्थ है।

दूसरे, इसकी सतह पर किसी भी उत्पाद की अनुपस्थिति।
  पर्यावरण के साथ बातचीत (धातुओं पर यह ऑक्साइड है),
  बढ़ रही है विद्युत प्रतिरोध.

तीसरा, घर्षण पर चिकनाई प्रभाव डालने की क्षमता
  सतह। एक ग्रेफाइट क्रिस्टल में, कार्बन परमाणुओं के बीच मजबूती से जुड़ा होता है
फ्लैट ग्रिड में, और ग्रिड के बीच संबंध कमजोर है, यह है
  आणविक lattices के साथ पदार्थों में के रूप में intermolecular प्रकृति,।
  इसलिए, पहले से ही छोटे यांत्रिक बल ग्रिड के विस्थापन का कारण बनते हैं।
  एक दूसरे के सापेक्ष, जो एक स्नेहक के रूप में ग्रेफाइट के प्रभाव को निर्धारित करता है।

सरल और जटिल पदार्थों में कार्बन परमाणुओं के बीच बाध्यकारी ऊर्जा, में
  हीरा और ग्रेफाइट सहित। बहुत बड़ा है। हीरे की कठोरता के बारे में पहले से ही
  के बारे में बात की। परमाणुओं के बीच और एक ग्रेफाइट ग्रिड में मजबूत बंधन। उदाहरण के लिए,
  ग्रेफाइट फाइबर की तन्यता ताकत की तुलना में बहुत अधिक है
  लोहा और तकनीकी स्टील।

ग्रेफाइट के आधार पर, तथाकथित मिश्रित सामग्री बनाई जाती है,
  विशेष रूप से, कार्बन प्लास्टिक, जिसमें ग्रेफाइट फाइबर मैट्रिक्स पर हैं
  epoxy से। कंपोजिट सामग्री का तेजी से उपयोग किया जा रहा है
  विमानन और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी (क्योंकि, ताकत के अलावा, वे प्रकाश हैं;
  "प्रकाश" एल्यूमीनियम के घनत्व के साथ ग्रेफाइट, पी = 2.3 ग्राम / सेमी 3 के घनत्व की तुलना करें,
  p = 2.7g / cm3, और इससे भी अधिक लोहा, p = 7.9g / cm3), साथ ही जहाज निर्माण, जहां
  संक्षारण प्रतिरोध विशेष रूप से मूल्यवान है।

कार्बन कार्बन यौगिक

कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) कार्बोनिक एसिड

इसमें अलॉट्रोपिक संशोधन हैं: हीरा, ग्रेफाइट, कारबिन, फुलरीन, आदि।

रिस्टोरेटिव गुण दिखाता है

ऑक्सीजन में रोशनी: C + O2 = CO2 + Q

कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) के साथ सहभागिता: C + CO2 = 2CO

धातुओं को उनके आक्साइड से पुनर्स्थापित करता है: 3 + + Fe2O3 = 3CO2 + 4Fe

स्वागत

अपूर्ण मीथेन दहन: CH4 + O2 = C + 2H2O एक गंधहीन, रंगहीन और बेस्वाद गैस है,
  हवा से भारी

एसिड ऑक्साइड

जब भंग हो जाता है, तो यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है: CO2 + H2O = H2CO3

ठिकानों के साथ प्रतिक्रिया:

CO2 + Ca (OH) 2 = CaCO3 + H2O

5. प्रमुख आक्साइड के साथ प्रतिक्रिया:

6. यह अभिक्रियाओं में बनता है

ए) ऑक्सीजन में कार्बन जल रहा है:

बी) कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का ऑक्सीकरण:

बी) मीथेन दहन:

CH4 + O2 = CO2 + 2H2O

जी) कार्बोनेट के साथ एसिड की बातचीत:

CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + CO2 + H2O

डी) कार्बोनेट्स, बाइकार्बोनेट्स के थर्मल अपघटन:

2NHHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O

ई) श्वसन, क्षय की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का ऑक्सीकरण।

1. गैर-टिकाऊ मोलेक्यूल। कमजोर डिबेसिक एसिड। जलीय घोल में
  संतुलन हैं।

2. में कार्बन डाइऑक्साइड के समाधान के रूप में क्षार समाधान के साथ बातचीत करता है
  नमक-अम्ल (बाइकार्बोनेट) और मध्यम के गठन के साथ पानी
  (कार्बोनेट्स)

CO2 + NaOH = NaHCO3

CO2 + 2NOH = Na2CO3 +

3. मजबूत एसिड वाले लवण से मजबूर।

CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + CO2 + H2O

4. कार्बोनिक एसिड के लवण हाइड्रोलाइज्ड होते हैं।

कार्बन रासायनिक रूप से केवल कम तापमान पर निष्क्रिय है, और
  उच्च पर - यह सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंटों में से एक है। मुख्य रसायन
कार्बन का उपयोग - धातुओं की कमी, मुख्य रूप से लोहा,
  अयस्कों से।

कार्बन आक्साइड।

बाहरी ऊर्जा स्तर में चार इलेक्ट्रॉन होने के कारण कार्बन में
  शर्तों के आधार पर ऑक्सीजन के साथ यौगिकों से प्रदर्शन होते हैं
  +2 और +4।

जब जलते हुए कार्बनयुक्त पदार्थ (लकड़ी, कोयला, प्राकृतिक गैस)
  पारंपरिक लौ के तापमान पर मीथेन, अल्कोहल आदि) की प्रतिक्रिया है:

सी + ओ 2 = सीओ 2

लेकिन अगर तापमान बढ़ाने के लिए परिस्थितियां बनती हैं (उदाहरण के लिए, कम करें
  हीट सिंक जो जलते हुए कोयले की मोटी परत के अंदर हो सकता है
  ब्लास्ट फर्नेस में शामिल), फिर प्रतिक्रियाएं आगे बढ़ती हैं:

C + O2 = 2CO

CO2 + C = 2CO

कार्बन और पदार्थों के पूर्ण दहन का उत्पाद है
  कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) CO2 - कार्बन डाइऑक्साइड। वह श्वास द्वारा बनता है
  जीवित जीव और उनके अवशेष सड़ रहे हैं। इसके साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड
  (पानी के साथ) में पौधों द्वारा खपत मुख्य पदार्थ है
  उनके विकास की प्रक्रिया।

बढ़ते दबाव के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड पहले से ही कमरे के तापमान पर है।
  तरलीकृत। तरल CO2 कुछ प्रकार के अग्निशामक यंत्रों से भरा होता है।

कम दबाव के साथ, तरल कार्बन मोनोऑक्साइड फोड़े। इसी के साथ उसकी
  तापमान तेजी से गिरता है, क्योंकि ताकना गठन ज्ञात है
  भौतिकी से, बड़ी मात्रा में गर्मी का खर्च होता है। CO2 के परिणामस्वरूप
  यह कठोर। ठोस रूप में (जिसे "सूखी बर्फ" कहा जाता है) इसे लगाया जाता है
  एक शीतलक के रूप में। वायुमंडलीय दबाव में "सूखी बर्फ" नहीं है
  पिघला देता है, और जैसे आयोडीन, फास्फोरस, कार्बन, उच्च बनाने की क्रिया है, केवल जब
  काफी कम तापमान (-75? सी)।

पृथ्वी की पपड़ी में औसत कार्बन सामग्री 2.3 * 10-2% वजन (1 * 10–2 इंच) है
  पराबैंगनी, मुख्य में 1 * 10–2, बीच में 2 * 10–2, अम्लीय में 3 * 10–2
  रॉक संरचनाओं)। पृथ्वी के ऊपरी भाग में कार्बन जमा होता है
  (जीवमंडल): जीवित पदार्थ में, 18% कार्बन, लकड़ी में, 50%, पत्थर में
  कोयला 80%, तेल 85%, एन्थ्रेसाइट 96%। तो कार्बन का हिस्सा है
  लिथोस्फीयर चूना पत्थर और डोलोमाइट में केंद्रित है।

कार्बन खनिजों की संख्या 112 है; बहुत बड़ी संख्या
  कार्बनिक कार्बन यौगिक - हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव।

क्रस्ट में कार्बन के संचय के साथ कई अन्य के संचय के साथ जुड़ा हुआ है
  तत्व कार्बनिक पदार्थ द्वारा प्रभावित होते हैं और जैसा कि अवक्षेपित होता है
  अघुलनशील कार्बोनेट, आदि।

पृथ्वी की पपड़ी में औसत सामग्री की तुलना में, मानवता की
  असाधारण रूप से बड़ी मात्रा में कार्बन गहराई से निकाला जाता है (कोयला,
  तेल, प्राकृतिक गैस), क्योंकि ये जीवाश्म ऊर्जा के मुख्य स्रोत हैं।

कार्बन भी अंतरिक्ष में व्यापक है; सूर्य पर यह 4 वें स्थान पर है
  हाइड्रोजन, हीलियम और ऑक्सीजन के बाद जगह।

कार्बन उत्पादन

सूखा आसवन

लकड़ी
  कोयला

लकड़ी का कोयला
   कोक

सक्रिय कार्बन

सबसे शुद्ध कार्बन कालिख है

रासायनिक गुण

निष्क्रिय, ठंड में - केवल F2 (सीएफ 4) के साथ

कम करने वाला एजेंट (हल्का (ऑक्सीकरण)

1) O2 + C (CO2 नीचे 500 (C)

   (रोशनी

CO2 + C (900 के ऊपर CO (C)

2) एच 2 ओ + सी (सीओ + एच 2 1200 से ऊपर (सी)

1000 से ऊपर 2H2O + C (CO2 + CO2 + H2)

3) CuO + C (Cu + CO at (t)

Cu + 2 + 2e (Cu0 एक ऑक्सीकरण एजेंट है, कम हो जाता है

C0 -2e (C + 2 - कम करने वाला एजेंट, ऑक्सीकृत

4) HNO3 + 3C (3 CO2 + 4 NO + 2 H2O)

H2SO4 के साथ पतला

Cu + 2 + 2e (Cu0 एक ऑक्सीकरण एजेंट है, कम हो जाता है

C0 -2e (C + 2 - कम करने वाला एजेंट, ऑक्सीकृत

1) सीए + 2 सी (सीए ((कैल्शियम कार्बाइड))

सी + सी (सीएसआई कार्बोरंडम

दूसरा तरीका:

काओ + सी (CaC2 + CO)

2) 2H2 + C (C-4H + 4)

ऑक्स-रेड दृष्टिकोण से विचार करें:

4H0 -4e (4H + - एजेंट को कम करने, ऑक्सीकरण करता है

C0 + 4e (C-4 एक ऑक्सीकरण एजेंट है, कम किया जाता है

कार्बन एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट दोनों हो सकता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)

रंग और गंध के बिना, पानी में घुलनशील; -76 (सी - सूखी बर्फ; तैयारी: में
  चूना पत्थर फायरिंग उद्योग

CaCO3 (CaO + CO2 (

प्रयोगशाला में - मजबूत एसिड CaCO3 + 2HCl (CaCl2 +) द्वारा विस्थापन

ऑक्सीडेटिव गुण हल्के होते हैं: केवल उच्च तापमान पर,
  धातुओं के साथ, ऑक्सीजन के लिए एक आत्मीयता, जो सी (एमजी, के) से अधिक है

2Mg + CO2 (2MgO + C)

अम्लीय ऑक्साइड जब पानी में घुल जाता है, तो एक छोटी मात्रा बनती है
  कार्बोनिक एसिड

1. 2 नैनो + CO2 (

Na2CO3 + H2O + CO2 (

इस विधि से कार्बोनिक एसिड का लवण प्राप्त किया जा सकता है। दूसरा तरीका:

2. विनिमय प्रतिक्रिया

BaCl2 + Na2CO3 (

   (BaCO3 (+ 2NaCl)

लवण: 1) कार्बोनेट, पानी में घुलनशील - केवल क्षारीय और एनएच + 4 मजबूत
  हाइड्रोलिसिस।

गर्म होने पर Ca (HCO3) 2 (CaCO3 +)

CaCO3 (CO2 + CaO)

क्षार धातु कार्बोनेट विघटन के बिना पिघल जाता है।

गुणात्मक प्रतिक्रिया

  "उबलते" - मजबूत एसिड

CaCO3 + 2HCl (CaCl2 +)

सीओ 2 चूने और बाराइट वाटर सीए (ओएच) 2 + की टर्बिडिटी का कारण बनता है

CO2 (CaCO3 + H2O)

विघटन, पुराने चूना पत्थर के पहाड़ों के विनाश के लिए अग्रणी।

CaCO3 + H2O + CO2 ((Ca (HCO3) 2) कार्बन मोनोऑक्साइड (II)

CO (कार्बन मोनोऑक्साइड)

रंगहीन गैस, गंधहीन, जहरीली, क्योंकि हीमोग्लोबिन के लिए बाध्य करता है
  रक्त। पानी में घुलनशील। प्राप्त करना: O2 की कमी से जलना

2CH4 + 3O2 (2CO (+)

प्रयोगशाला में: क्रिया केंद्रित है। H2SO4

HCOOH (CO (+ H2O)

ऑक्सीलिक एसिड H2C2O4 (CO (+ CO2) (+)

Reducer Fe2O3 +

3CO (2Fe + 3CO2)

O2 + 2CO (2CO2)

गैर-नमक बनाने वाला, लेकिन t = 200 (C, 20 atm) पर

O - Na कार्बनिक यौगिक CH4 कार्बाइड - प्राप्त होते हैं
  धातुओं के साथ प्रत्यक्ष बातचीत द्वारा।

2 समूह।

I. धात्विक प्रकृति के कार्बाइड। ट्रांसिएंट मी + सी इलेक्ट्रॉनिक
  चालकता, धातु चमक।

द्वितीय। आयनिक कार्बाइड अधिक विद्युत-रहित, रंगहीन, पारदर्शी होते हैं,
  विद्युत प्रवाह का संचालन न करें।

1) Al4C3 + 12H2O (

  (4Al (OH) 3 + 3CH4)

सी Be2C - एक ही प्रतिक्रिया

2) सीएसी 2 + 2 एच 2 ओ (

  (सीए (ओएच) २ + सी २ एच २ (

Na2C2; k2c2; SrC2; BaC2; Cu2C2

हाइड्रोलिसिस के दौरान - Mg2C2 से एसिटिलीन और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन; Fe3C,
  lanthanides।

भौतिक और रासायनिक गुण:

चार क्रिस्टलीय कार्बन संशोधनों को जाना जाता है: ग्रेफाइट, हीरा,
  carbin और lonsdaleite। ग्रेफाइट - ग्रे-काला, अपारदर्शी, तैलीय
  स्पर्श, स्केल, एक धात्विक चमक के साथ बहुत नरम द्रव्यमान। पर
  कमरे का तापमान और सामान्य दबाव (0.1 Mn / m2, या 1kgs / cm2)
  ग्रेफाइट थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर होता है। हीरा - बहुत ठोस, क्रिस्टलीय
  पदार्थ। क्रिस्टल में एक घन चेहरा केंद्रित जाली होती है:
  a = 3,560 (?) कमरे के तापमान और सामान्य दबाव पर, हीरा
  metastable। हीरे का ग्रेफाइट में ध्यान देने योग्य परिवर्तन देखा गया है
  1400 से ऊपर का तापमान (वैक्यूम में या एक निष्क्रिय वातावरण में सी।)
  वायुमंडलीय दबाव और तापमान लगभग 3700 (C ग्रेफाइट) को उच्चीकृत करता है।
  तरल कार्बन 10.5 एमएन / एम 2 (1051) से अधिक दबाव में प्राप्त किया जा सकता है
  kgf / cm2) और तापमान 3700 से ऊपर (C. ठोस कार्बन के लिए (कोक, कालिख)
  चारकोल) भी अव्यवस्थित संरचना के साथ राज्य की विशेषता है
  "अनाकार" कार्बन जो आत्म-निहित नहीं है
  संशोधन; इसकी संरचना क्रिस्टलीय की संरचना पर आधारित है
  ग्रेफाइट। कुछ प्रकार के अनाकार कार्बन ऊपर गरम होते हैं
  1500-1600 (सी बिना एयर एक्सेस के ग्रेफाइट में उनके परिवर्तन का कारण बनता है।
  "अनाकार" कार्बन के भौतिक गुण बहुत निर्भर हैं
  कण फैलाव और अशुद्धियों की उपस्थिति। घनत्व, गर्मी क्षमता,
  "अनाकार" कार्बन की तापीय चालकता और विद्युत चालकता हमेशा अधिक होती है,
  ग्रेफाइट की तुलना में। कृत्रिम रूप से प्राप्त कारबिन। वह प्रतिनिधित्व करता है
  बारीक काला पाउडर (घनत्व 1.9 - 2 ग्राम / सेमी 3)।
  सी परमाणुओं की लंबी श्रृंखला से निर्मित एक दूसरे के समानांतर रखे गए हैं।
  उल्कापिंडों में पाए जाने वाले लोंसडेलाइट और कृत्रिम रूप से प्राप्त; इसकी संरचना और
  गुण पूरी तरह से स्थापित नहीं हैं।

कार्बन परमाणु 2s22p2 के बाहरी आवरण का विन्यास। कार्बन के लिए
  के कारण चार सहसंयोजक बंधों के गठन की विशेषता है
  राज्य 2sp3 के लिए बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल की उत्तेजना। इसलिये
  कार्बन समान रूप से आकर्षित और दूर करने में सक्षम है
  इलेक्ट्रॉनों। रासायनिक बॉन्डिंग sp3-, sp2- और की कीमत पर हो सकती है
एसपी-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स, जो समन्वय संख्या 4.3 के अनुरूप हैं
  और 2. कार्बन के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या और वैलेंस ऑर्बिटल्स की संख्या।
  समान रूप से; यह कार्बन परमाणुओं के बीच बंधन की स्थिरता के कारणों में से एक है।

एक दूसरे से जुड़ने के लिए कार्बन परमाणुओं की अद्वितीय क्षमता
  मजबूत और लंबी श्रृंखलाओं और चक्रों के गठन के कारण हुआ
  विभिन्न कार्बन यौगिकों की विशाल संख्या का अध्ययन किया गया
  कार्बनिक रसायन।

यौगिकों में, कार्बन -4 के ऑक्सीकरण राज्यों को प्रदर्शित करता है; 2; 4। नाभिकीय
  त्रिज्या 0.77 (,, सहसंयोजक त्रिज्या 0.77 (, 0.67 (, 0.60) और क्रमशः
  एकल, डबल और ट्रिपल बांड; C4 का आयनिक त्रिज्या 2.60 (, C4 + 0.20) है।
  सामान्य परिस्थितियों में, कार्बन रासायनिक रूप से उच्च तापमान पर निष्क्रिय होता है।
  यह कई तत्वों के साथ जुड़ता है, मजबूत पुनर्स्थापना दिखाता है
  गुण।

कार्बन के सभी रूप क्षार और अम्लों के प्रतिरोधी हैं और धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होते हैं।
  केवल बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट (क्रोमिक मिश्रण, सांद्रक का मिश्रण।
  HNO3 और KCIO3, आदि)। "अमोर्फस" कार्बन कमरे के तापमान पर फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है।
  तापमान, ग्रेफाइट और हीरा - गर्म होने पर। सीधा संबंध
   एक इलेक्ट्रिक आर्क में क्लोरीन के साथ कार्बन होता है; ब्रोमीन और आयोडीन के साथ
  कार्बन प्रतिक्रिया नहीं करता है, इसलिए कई कार्बन हालिड होते हैं
  अप्रत्यक्ष रूप से संश्लेषित। सामान्य सूत्र COX2 (जहां) के ऑक्सिहलाइड्स
  X - हैलोजन) सबसे प्रसिद्ध क्लोरोक्साइड COCI2 (phosgene) है।

1000 से ऊपर के तापमान पर (C कार्बन कई के साथ परस्पर क्रिया करता है
  धातु, कार्बाइड दे रही है। गर्म होने पर कार्बन के सभी रूप
  मुक्त धातु बनाने के लिए धातु आक्साइड कम करें (Zn,
  Cd, Cu, Pb, आदि) या कार्बाइड्स (CaC2, Mo2C, WC, TaC, आदि)। कार्बन
  600 से ऊपर के तापमान पर प्रतिक्रिया करता है - 800 (पानी वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सी
  गैस।

कार्बन के सभी प्रकार साधारण अकार्बनिक और कार्बनिक में अघुलनशील हैं
  सॉल्वैंट्स लेकिन कुछ पिघला हुआ धातुओं में भंग
  (जैसे फ़े, नी, को)।

राष्ट्रीय आर्थिक महत्व:

कार्बन इस तथ्य से निर्धारित होता है कि सभी प्राथमिक स्रोतों का 90% से अधिक
  दुनिया में खपत होने वाली ऊर्जा कार्बनिक ईंधन से आती है
  जिसकी प्रमुख भूमिका आने वाले दशकों में रहेगी,
  परमाणु ऊर्जा के गहन विकास के बावजूद। केवल लगभग 10%
  निकाले गए ईंधन का उपयोग मुख्य के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है
  कार्बनिक संश्लेषण और पेट्रोकेमिकल संश्लेषण, प्राप्त करने के लिए
  प्लास्टिक के द्रव्यमान, आदि।

शरीर में कार्बन:

कार्बन सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्व है जो जीवन का आधार बनता है
  पृथ्वी, कार्बनिक यौगिकों की एक बड़ी संख्या की संरचनात्मक इकाई,
जीवों और उनकी आजीविका के निर्माण में शामिल
  (बायोपॉलिमर्स, साथ ही कई कम आणविक भार जैविक रूप से
  सक्रिय पदार्थ - विटामिन, हार्मोन, मध्यस्थ, आदि)। महत्वपूर्ण
  जीवों को जितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, उनमें से कुछ कोशिकाओं में उत्पन्न होती हैं
  कार्बन ऑक्सीकरण। पृथ्वी पर जीवन का उद्भव देखा जाता है
  कार्बन यौगिकों के विकास की एक जटिल प्रक्रिया के रूप में आधुनिक विज्ञान।

वन्यजीवों में कार्बन की अद्वितीय भूमिका इसके गुणों के कारण है,
  जो आवधिक का कोई अन्य तत्व नहीं है
  प्रणाली। कार्बन परमाणुओं के बीच, और कार्बन और अन्य के बीच भी
  तत्व मजबूत रासायनिक बंधन बनाते हैं, जो, हालांकि, कर सकते हैं
  अपेक्षाकृत हल्के शारीरिक स्थितियों (इन कनेक्शनों) में तोड़ा जा सकता है
  सिंगल, डबल और ट्रिपल) हो सकता है। कार्बन की क्षमता
  अन्य परमाणुओं के साथ 4 समतुल्य संयम बंध बनाएं। कार्बन
  विभिन्न प्रकार के कार्बन कंकाल बनाने का अवसर बनाता है -
  रैखिक, शाखित, चक्रीय। यह महत्वपूर्ण है कि केवल तीन
  तत्व - सी, ओ, एच - जीवित जीवों के कुल द्रव्यमान का 98% बनाते हैं। इसके द्वारा
  एक निश्चित लाभप्रदता जीवित प्रकृति में प्राप्त की जाती है: व्यावहारिक रूप से
  छोटे कार्बन यौगिकों की असीमित संरचनात्मक विविधता
  रासायनिक बांडों के प्रकारों की संख्या बहुत कम करने की अनुमति देती है
  कार्बनिक पदार्थों के टूटने और संश्लेषण के लिए आवश्यक एंजाइम।
  कार्बन परमाणु की संरचना की विशेषताएं विभिन्न प्रकारों को रेखांकित करती हैं
  कार्बनिक यौगिकों की आइसोमेरिज़्म (ऑप्टिकल आइसोमेरिज़्म क्षमता
  अमीनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट और के जैव रासायनिक विकास में निर्णायक साबित हुआ
  कुछ अल्कलॉइड)।

ए.आई. ओपरिन की परिकल्पना के अनुसार, पृथ्वी पर पहला कार्बनिक यौगिक
  एबोजेनिक मूल था। कार्बन स्रोत (CH4) और
  हाइड्रोजन साइनाइड (HCN) पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण में निहित है। सी
  जीवन की घटना अकार्बनिक कार्बन का एकमात्र स्रोत है,
  जिसके कारण जीवमंडल के सभी कार्बनिक पदार्थ बनते हैं, है
  वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), साथ ही साथ में भंग
  HCO3 के रूप में प्राकृतिक जल। सीखने के लिए सबसे शक्तिशाली तंत्र
  कार्बन का (आत्मसात) (CO2 के रूप में) - प्रकाश संश्लेषण - किया जाता है
  हर जगह हरे पौधे। पृथ्वी पर मौजूद है और विकासवादी रूप से अधिक है
  रसायन विज्ञान द्वारा सीओ 2 को आत्मसात करने का प्राचीन तरीका; इस मामले में
  सूक्ष्मजीव - केमोसिंथेटिक्स सूर्य की उज्ज्वल ऊर्जा का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन
  ऑक्सीकरण ऊर्जा अकार्बनिक यौगिक। ज्यादातर जानवर
तैयार कार्बनिक यौगिकों के रूप में भोजन से कार्बन का उपभोग करें।
  कार्बनिक यौगिकों के आत्मसात की विधि पर निर्भर करता है
  ऑटोट्रॉफ़िक जीवों और हेटरोट्रॉफ़िक जीवों के बीच अंतर। आवेदन
  सूक्ष्मजीवों के प्रोटीन और अन्य पोषक तत्वों के जैवसंश्लेषण के लिए,
  एकमात्र कार्बन स्रोत, हाइड्रोकार्बन के रूप में उपयोग करना
  तेल - सबसे महत्वपूर्ण आधुनिक वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं में से एक।

स्थिर कार्बन समस्थानिकों के अलावा, यह प्रकृति में व्यापक है।
  रेडियोधर्मी 14C (इसमें मानव शरीर में लगभग 0.1 μcurie होता है)।
  जैविक और चिकित्सा में कार्बन समस्थानिक का उपयोग करना
  अनुसंधान में विनिमय के अध्ययन में कई प्रमुख प्रगति शामिल हैं
  पदार्थ और प्रकृति में कार्बन चक्र। इसलिए, रेडियोकार्बन का उपयोग करना
  लेबल H14CO3 पौधों और ऊतकों को ठीक करने के लिए सिद्ध हुए हैं
  जानवरों, प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया के अनुक्रम की स्थापना, अध्ययन किया जाता है
  अमीनो एसिड के आदान-प्रदान, कई जैविक रूप से जैवसंश्लेषण मार्गों का पता लगाया
  सक्रिय यौगिकों आदि ने 14 सी के उपयोग को सफलता में योगदान दिया
  प्रोटीन बायोसिंथेसिस और ट्रांसमिशन के तंत्र का अध्ययन करने में आणविक जीव विज्ञान
  वंशानुगत जानकारी। 14 सी की विशिष्ट गतिविधि का निर्धारण
  कार्बन युक्त कार्बनिक अवशेष आपको उनकी आयु का न्याय करने की अनुमति देते हैं,
  जीवाश्म विज्ञान और पुरातत्व में क्या उपयोग किया जाता है।

संदर्भ।

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कार्बन ब्लैक (GOST 7885-86) एक प्रकार का औद्योगिक कार्बन उत्पाद है जो मुख्य रूप से रबर के उत्पादन में भराव के रूप में उपयोग किया जाता है, जो इसके उपयोगी प्रदर्शन गुणों को बढ़ाता है। कोक और पिच के विपरीत, इसमें लगभग एक कार्बन होता है, यह कालिख जैसा दिखता है।

आवेदन के क्षेत्र

निर्मित कार्बन ब्लैक का लगभग 70% टायर के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है, 20% - रबर उत्पादों के उत्पादन के लिए। इसके अलावा कार्बन तकनीकी पेंट और वार्निश उत्पादन में आवेदन प्राप्त करता है और मुद्रण स्याही प्राप्त करता है, जहां यह काले वर्णक की भूमिका निभाता है।

आवेदन का एक अन्य क्षेत्र प्लास्टिक और केबल शीथिंग है। यहां उत्पाद को भराव के रूप में जोड़ा जाता है और उत्पादों को विशेष गुण प्रदान करते हैं। कम मात्रा में कार्बन ब्लैक और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

सुविधा

कार्बन ब्लैक प्रक्रिया का एक उत्पाद है जो नवीनतम इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियों को शामिल करता है और, इसकी शुद्धता और भौतिक और रासायनिक गुणों के एक कड़ाई से परिभाषित सेट के कारण, इसका कोयले और ईंधन तेल के दहन से दूषित उपोत्पाद के रूप में उत्पन्न कालिख से कोई लेना-देना नहीं है, या जब अनियमित आंतरिक दहन इंजन संचालित होते हैं। । आम तौर पर स्वीकृत अंतरराष्ट्रीय वर्गीकरण के अनुसार, कार्बन ब्लैक को कार्बन ब्लैक (अंग्रेजी से अनुवादित ब्लैक कार्बन), अंग्रेजी में कालिख - कालिख कहा जाता है। यही है, ये अवधारणाएं वर्तमान में किसी भी तरह से मिश्रित नहीं हैं।

कार्बन ब्लैक के साथ घिसने के भरने के कारण प्रवर्धन प्रभाव रबर उद्योग के विकास के लिए सल्फर की घटना की खोज से कम महत्वपूर्ण नहीं था। रबड़ के मिश्रण में, वजन के आधार पर बड़ी संख्या में लागू अवयवों से कार्बन रबर के बाद दूसरा स्थान लेता है। रबर उत्पादों के गुणों पर कार्बन ब्लैक के गुणवत्ता संकेतकों का प्रभाव मुख्य घटक - रबर के गुणवत्ता संकेतकों की तुलना में बहुत अधिक है।

गुण को पुन: लागू करना

भराव की शुरुआत करके सामग्री के भौतिक गुणों में सुधार को सुदृढीकरण (सुदृढीकरण) कहा जाता है, और इस तरह के भराव को प्रबलनकारक (कार्बन ब्लैक, प्रीसिपिटेटेड सिलिका) कहा जाता है। सभी एम्पलीफायरों में, तकनीकी कार्बन में वास्तव में अद्वितीय विशेषताएं हैं। वल्केनाइजेशन से पहले भी, यह रबड़ को बांधता है, और इस मिश्रण को कार्बन ब्लैक और सॉल्वैंट्स के साथ पूरी तरह से अलग नहीं किया जा सकता है।

सबसे महत्वपूर्ण इलास्टोमर्स के आधार पर प्राप्त घिसने की ताकत:

तालिका विभिन्न प्रकार के रबर से प्राप्त वल्केनीज़ेट्स के गुणों को कार्बन ब्लैक के साथ भरने और भरने के बिना दिखाती है। उपरोक्त आंकड़ों से यह स्पष्ट है कि कार्बन के साथ भरने से घिसने वाले तन्य शक्ति की माप होती है। वैसे, रबर के मिश्रण में इस्तेमाल किए जाने वाले अन्य छितरे हुए पाउडर वांछित रंग या सस्ता मिश्रण प्रदान करने के लिए - चाक, काओलिन, तालक, आयरन ऑक्साइड और अन्य में गुणों को मजबूत करने के लिए नहीं होते हैं।

संरचना

शुद्ध प्राकृतिक कार्बन हीरे और ग्रेफाइट हैं। उनके पास एक क्रिस्टलीय संरचना होती है जो एक दूसरे से काफी भिन्न होती है। एक्स-रे विवर्तन विधि ने प्राकृतिक ग्रेफाइट और कार्बन ब्लैक कृत्रिम सामग्री की संरचना में समानता स्थापित की है। ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु संघनित सुगन्धित अँगूठी के आकार की प्रणालियों की बड़ी परतें बनाते हैं, जिनका अंतर 0.142 मीटर की दूरी के साथ होता है। संघनित सुगंधित प्रणालियों की इन ग्रेफाइट परतों को बेस प्लेन कहा जाता है। विमानों के बीच की दूरी कड़ाई से परिभाषित है और 0.335 एनएम है। सभी परतें एक दूसरे के समानांतर स्थित हैं। ग्रेफाइट का घनत्व 2.26 ग्राम / सेमी 3 है।

ग्रेफाइट के विपरीत, जिसमें तीन-आयामी आदेश हैं, तकनीकी कार्बन केवल दो-आयामी आदेश की विशेषता है। इसमें अच्छी तरह से विकसित ग्रेफाइट विमान होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर स्थित होते हैं, लेकिन आसन्न परतों के संबंध में विस्थापित होते हैं - अर्थात, विमान सामान्य रूप से मनमाने ढंग से उन्मुख होते हैं।

व्यावहारिक रूप से, ग्रेफाइट की संरचना की तुलना कार्डों के बड़े करीने से बने डेक से की जाती है, और कार्ड के डेक के साथ कार्बन ब्लैक की संरचना जिसमें कार्ड को स्थानांतरित किया जाता है। इसमें, अंतरप्लानर दूरी ग्रेफाइट की तुलना में बड़ी है और 0.350–0.365 एनएम है। इसलिए, कार्बन ब्लैक का घनत्व नीचे है और ब्रांड के आधार पर 1.76-1.9 ग्राम / सेमी 3 की सीमा में है (आमतौर पर 1.8 ग्राम / सेमी 3)।

रंगाई

वर्णक (रंगाई) कार्बन ब्लैक ग्रेड का उपयोग प्रिंटिंग स्याही, कोटिंग्स, प्लास्टिक, फाइबर, कागज और निर्माण सामग्री के निर्माण में किया जाता है। उन्हें इसमें वर्गीकृत किया गया है:

• उच्च रंग का कार्बन ब्लैक (HC);
• मध्यम धुंधला (एमएस);
• आम तौर पर रंगीन (आरसी);
• कम धुंधला (एलसी)।

तीसरा अक्षर उत्पादन की विधि को दर्शाता है - ओवन (F) या चैनल (C)। उदाहरण पदनाम: एचसीएफ - हिकह कलर फर्नेस।

किसी उत्पाद की रंग भरने की क्षमता उसके कणों के आकार से संबंधित होती है। उनके आकार के आधार पर, कार्बन तकनीकी को समूहों में विभाजित किया जाता है:

वर्गीकरण

मजबूत प्रभाव की डिग्री के अनुसार रबर के लिए कार्बन ब्लैक में विभाजित किया गया है:

• अत्यधिक प्रबल (बलि, ​​ठोस)। यह वृद्धि की स्थायित्व और आकर्षण के लिए लचीलापन के साथ आवंटित किया गया है। कण का आकार छोटा (18-30 एनएम) है। कन्वेयर बेल्ट में लागू, टायर treads।
• अर्ध-सुदृढीकरण (फ्रेम, नरम)। कण का आकार औसत (40-60 एनएम) है। बहुमुखी रबर उत्पादों, टायर के शवों पर लागू करें।
• कम बूस्टर। कण का आकार बड़ा (60 एनएम से अधिक) है। टायर उद्योग में संयम से उपयोग किया जाता है। रबर उत्पादों में उच्च लोच बनाए रखते हुए आवश्यक शक्ति प्रदान करता है।

उत्पाद और इसके उपभोक्ताओं के सभी वैश्विक निर्माताओं द्वारा अपनाए गए ASTM D1765-03 में कार्बन ब्लैक का पूर्ण वर्गीकरण दिया गया है। यह वर्गीकृत करता है, विशेष रूप से, कणों की विशिष्ट सतह क्षेत्र की सीमा:

कार्बन ब्लैक उत्पादन

औद्योगिक कार्बन ब्लैक के उत्पादन के लिए तीन प्रौद्योगिकियां हैं, जो हाइड्रोकार्बन के अपूर्ण दहन के चक्र का उपयोग करती हैं:

• ओवन;
• चैनल;
• ट्यूब;
• प्लाज्मा।

एक थर्मल विधि भी है जिसमें उच्च तापमान पर एसिटिलीन या प्राकृतिक गैस का अपघटन होता है।

विभिन्न प्रौद्योगिकियों से प्राप्त कई ब्रांडों में विभिन्न विशेषताएं हैं।

विनिर्माण प्रौद्योगिकी

सैद्धांतिक रूप से, उपरोक्त सभी तरीकों से कार्बन ब्लैक प्राप्त करना संभव है, हालांकि, उत्पादित उत्पाद का 96% से अधिक तरल कच्चे माल से भट्ठी विधि द्वारा प्राप्त किया जाता है। विधि गुणों के एक विशिष्ट सेट के साथ कार्बन ब्लैक के विभिन्न ग्रेड प्राप्त करने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, इस तकनीक द्वारा कार्बन ब्लैक पर कार्बन ब्लैक के 20 से अधिक ग्रेड का उत्पादन किया जाता है।

सामान्य तकनीक इस प्रकार है। 800 ° C तक गर्म की गई हवा को उच्च-अपवर्तक पदार्थों के साथ पंक्तिबद्ध रिएक्टर को खिलाया जाता है। प्राकृतिक गैस के दहन के कारण, नि: शुल्क ऑक्सीजन की एक निश्चित मात्रा वाले 1820-1900 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ पूर्ण दहन के उत्पाद बनते हैं। पूर्ण दहन के उच्च तापमान वाले उत्पादों में तरल हाइड्रोकार्बन कच्चे माल को अच्छी तरह से मिलाया जाता है और 200-300 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है। कच्चे माल की पायरोलिसिस कड़ाई से नियंत्रित तापमान पर होती है, जो निर्मित कार्बन ब्लैक के ब्रांड पर निर्भर करता है, इसमें 1400 से 1750 डिग्री सेल्सियस तक के विभिन्न मूल्य हैं।

कच्चे माल की आपूर्ति के स्थान से एक निश्चित दूरी पर, थर्मो-ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया को पानी के इंजेक्शन के माध्यम से रोक दिया जाता है। पायरोलिसिस द्वारा गठित कार्बन ब्लैक  और प्रतिक्रिया गैसें एयर हीटर में प्रवेश करती हैं, जिसमें वे अपनी गर्मी का एक हिस्सा इस प्रक्रिया में प्रयुक्त हवा को देते हैं, जबकि कार्बन-गैस मिश्रण का तापमान 950-1000 ° C से घटकर 500-600 ° C तक हो जाता है।

पानी के अतिरिक्त इंजेक्शन के कारण 260-280 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने के बाद, कार्बन ब्लैक और गैसों के मिश्रण को एक बैग फिल्टर में भेजा जाता है, जहां तकनीकी कार्बन को गैसों से अलग किया जाता है और फ़िल्टर हॉपर को खिलाया जाता है। गैस ट्रांसपोर्टेशन पाइपलाइन के माध्यम से फिल्टर बंकर से समर्पित कार्बन ब्लैक एक प्रशंसक (टरबाइन प्रशंसक) द्वारा दाने के पृथक्करण के लिए आपूर्ति की जाती है।

कार्बन ब्लैक उत्पादक

वैश्विक कार्बन ब्लैक का उत्पादन 10 मिलियन टन से अधिक है। एक उत्पाद के लिए इस तरह की एक बड़ी आवश्यकता को समझाया गया है, सबसे पहले, इसके अद्वितीय सुदृढीकरण गुणों द्वारा। उद्योग के इंजन हैं:

• आदित्य बिड़ला समूह (भारत) - लगभग 15% बाजार।
• कैबोट कॉर्पोरेशन (यूएसए) - बाजार का 14%।
• ओरियन इंजीनियर कार्बन्स (लक्समबर्ग) - 9%।

रूस के सबसे बड़े कार्बन उत्पादक:

• Omsktekhuglerod LLC - रूसी बाजार का 40%। ओम्स्क, वोल्गोग्राड, मोगिलोव में कारखानों।
• OJSC "यारोस्लाव तकनीकी कार्बन" - 32%।
• OAO निज़नेकेमस्कटेखुगलरोड - 17%।