Carbon Black в перманентния грим: органичен или неорганичен?
Митът за „органичния Carbon Black“: прилича на бензен, но е от графенови слоеве без връзки C–H, затова е неорганичен пигмент в мастилата за перманентен грим.
Съществува мнение, че пигментът Carbon Black (технически въглерод) може да бъде както органичен, така и неорганичен и че всичко зависи от начина на производството му: уж Carbon Black, получен при изгаряне на нефтопродукти, е органичен, а Carbon Black, получен при изгаряне на газ, е неорганичен (или обратното — няма значение). Време е да сложим край на този спор и да представим доказателства, че Carbon Black е неорганичен пигмент! Да започваме!
Откъде изобщо се е взел митът, че пигментът Carbon Black уж е органичен? Най-вероятно от погрешно тълкуване на определението за органично вещество:
„Органичните съединения, органичните вещества са клас химични вещества, който обединява почти всички химични съединения, съдържащи въглеродни атоми, свързани с атоми на други химични елементи.“
Уикипедия
Обърнете внимание на формулировката „съдържащи въглеродни атоми“ — а не самият въглерод! Масло в огъня налива и структурата на пигмента Carbon Black — вижте молекулната му структура!
Химична структура на пигмента Carbon Black
А сега вижте структурата на една класическа органична молекула — бензена:
Химична структура на органичната молекула бензен
Много си приличат и мисля, че това също е повлияло на мита, че пигментът Carbon Black е органичен. В структурата обаче има една много важна разлика. По същество частиците Carbon Black се образуват от наслоени листове графен.
Източник на изображението: Shen, Ming-Yuan, Wen-Yuan Liao, Tan-Qi Wang, and Wei-Min Lai. „Characteristics and Mechanical Properties of Graphene Nanoplatelets-Reinforced Epoxy Nanocomposites: Comparison of Different Dispersal Mechanisms“. https://doi.org/10.3390/su13041788.
Частиците Carbon Black могат да се опишат като агрегати и агломерати от графеноподобни листове (c). Тези листове, които по същество са малки фрагменти или купчинки от графеноподобни структури, са наслоени и преплетени, като образуват сфероидни образувания (b), наречени „първични частици“. Първичните частици от своя страна се съединяват във верижни структури, или агрегати (a).
Графенът се смята за неорганичен материал. Той се състои от един-единствен слой въглеродни атоми, подредени в шестоъгълна решетка. Макар че въглеродът е основен елемент в органичната химия, самият графен не се основава на връзките въглерод–водород (C–H), характерни за органичните съединения. Вместо това структурата на графена се основава на връзки въглерод–въглерод (C–C).
С това предлагам да приключим дискусията дали Carbon Black е органичен или неорганичен пигмент. А за това какво значение има разбирането на структурата и свойствата на Carbon Black както за нанасянето на перманентен грим, така и за лазерното премахване на татуировки и перманентен грим, ще поговорим в други статии!
Често задавани въпроси
Органичен или неорганичен пигмент е Carbon Black?
Неорганичен. Частиците Carbon Black са изградени от наслоени графеноподобни листове, а графенът се основава на връзки въглерод–въглерод (C–C), а не на връзките C–H, характерни за органичните съединения.
Откъде идва митът за органичния Carbon Black?
Най-вероятно от погрешно тълкуване на определението за органично вещество — съединения, съдържащи въглеродни атоми, свързани с атоми на други елементи, — и от приликата на структурата му с бензена.
