Carbon Black permanentā grima tintēs: organisks vai neorganisks?
Mīts par „organisko Carbon Black”: tas atgādina benzolu, bet sastāv no grafēna slāņiem bez C–H saitēm, tāpēc permanentā grima tintēs ir neorganisks pigments.
Pastāv viedoklis, ka Carbon Black pigments var būt gan organisks, gan neorganisks un ka viss atkarīgs no tā iegūšanas metodes: it kā Carbon Black, kas iegūts, sadedzinot naftas produktus, ir organisks, bet Carbon Black, kas iegūts, sadedzinot gāzi, ir neorganisks (vai otrādi — tam nav nozīmes). Ir laiks pielikt punktu šim strīdam un sniegt pierādījumus, ka Carbon Black ir neorganisks pigments! Sākam!
No kurienes vispār radās mīts, ka Carbon Black pigments it kā ir organisks? Visticamāk, no nepareizas organisko vielu definīcijas interpretācijas:
„Organiskie savienojumi, organiskās vielas — ķīmisko vielu klase, kas apvieno gandrīz visus ķīmiskos savienojumus, kuru sastāvā ir oglekļa atomi, kas saistīti ar citu ķīmisko elementu atomiem.”
Wikipedia
Vēršu jūsu uzmanību uz formulējumu „kuru sastāvā ir oglekļa atomi”, nevis pats ogleklis! Eļļu ugunī lej arī Carbon Black pigmenta struktūra — paskatieties uz tā molekulāro uzbūvi!
Carbon Black pigmenta ķīmiskā struktūra
Tagad paskatieties uz klasiskas organiskas molekulas — benzola — struktūru:
Organiskās molekulas benzola ķīmiskā struktūra
Tās ir ļoti līdzīgas, un domāju, ka arī tas ietekmēja mīta rašanos par Carbon Black pigmenta organisko dabu. Tomēr struktūrā ir ļoti būtiska atšķirība. Būtībā Carbon Black daļiņas veidojas no slāņainām grafēna loksnēm.
Attēla avots: 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.
Carbon Black daļiņas var raksturot kā grafēnam līdzīgu lokšņu agregātus un aglomerātus (c). Šīs loksnes, kas būtībā ir sīki grafēnam līdzīgu struktūru fragmenti vai kaudzītes, ir sakārtotas slāņos un savijušās, veidojot sferoidālus veidojumus (b), ko sauc par „primārajām daļiņām”. Šīs primārās daļiņas pēc tam savienojas, veidojot ķēdveida struktūras jeb agregātus (a).
Grafēns tiek uzskatīts par neorganisku materiālu. Tas sastāv no viena oglekļa atomu slāņa, kas sakārtoti sešstūra režģī. Lai gan ogleklis ir organiskās ķīmijas pamatelements, pats grafēns nebalstās uz oglekļa–ūdeņraža (C–H) saitēm, kas raksturīgas organiskajiem savienojumiem. Grafēna struktūras pamatā ir oglekļa–oglekļa (C–C) saites.
Šajā brīdī ierosinu slēgt diskusiju par to, vai Carbon Black ir organisks vai neorganisks pigments. Bet par to, kāpēc Carbon Black struktūras un īpašību izpratne ir svarīga gan permanentā grima veidošanā, gan tetovējumu un permanentā grima noņemšanā ar lāzeru, runāsim citos rakstos!
Biežāk uzdotie jautājumi
Vai Carbon Black ir organisks pigments?
Nē, Carbon Black ir neorganisks pigments. Tā daļiņas veidojas no slāņainām grafēnam līdzīgām loksnēm, un grafēna struktūras pamatā ir C–C saites, nevis organiskajiem savienojumiem raksturīgās C–H saites.
Kāpēc radās mīts par organisko Carbon Black?
Visticamāk, no nepareizas organisko vielu definīcijas interpretācijas un no tā, ka Carbon Black struktūra ir ļoti līdzīga organiskās molekulas benzola struktūrai.
