Carbon black in permanente make-up: organisch of anorganisch?

Er bestaat een opvatting dat het pigment Carbon Black zowel organisch als anorganisch kan zijn en dat dit helemaal afhangt van de manier waarop het wordt gemaakt: Carbon Black dat wordt verkregen door aardolieproducten te verbranden, zou organisch zijn, terwijl Carbon Black uit de verbranding van gas anorganisch zou zijn (of andersom, dat maakt niet uit). Het is tijd om een einde te maken aan deze discussie en te bewijzen dat Carbon Black een anorganisch pigment is! Daar gaan we!

Waar komt de mythe dat het pigment Carbon Black organisch zou zijn eigenlijk vandaan? Waarschijnlijk uit een verkeerde interpretatie van de definitie van organische stoffen:

“Organische verbindingen, organische stoffen – een klasse van chemische stoffen die vrijwel alle chemische verbindingen omvat waarin koolstofatomen gebonden zijn aan atomen van andere chemische elementen.”

Wikipedia

Let op de formulering “waarin koolstofatomen”, en niet koolstof op zich! Ook de structuur van het pigment Carbon Black gooit olie op het vuur — kijk maar naar de moleculaire structuur!

Chemische structuur van het pigment Carbon Black

Kijk nu naar de structuur van een klassiek organisch molecuul — benzeen:

Chemische structuur van het organische molecuul benzeen

Ze lijken sterk op elkaar, en ik denk dat ook dit heeft bijgedragen aan de mythe dat het pigment Carbon Black organisch is. Er is echter een heel belangrijk verschil in de structuur. In wezen worden Carbon Black-deeltjes gevormd uit gelaagde vellen grafeen.

Bron van de afbeelding: 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-deeltjes kun je omschrijven als aggregaten en agglomeraten van grafeenachtige vellen (c). Deze vellen, in wezen kleine fragmenten of stapels van grafeenachtige structuren, liggen in lagen en zijn met elkaar verweven tot bolvormige structuren (b), die “primaire deeltjes” worden genoemd. Deze primaire deeltjes verbinden zich vervolgens tot ketenvormige structuren of aggregaten (a).

Grafeen wordt beschouwd als een anorganisch materiaal. Het bestaat uit één laag koolstofatomen die in een zeshoekig rooster zijn gerangschikt. Hoewel koolstof een basiselement van de organische chemie is, berust grafeen zelf niet op de koolstof-waterstofbindingen (C–H) die kenmerkend zijn voor organische verbindingen. De structuur van grafeen berust in plaats daarvan op koolstof-koolstofbindingen (C–C).

Hiermee stel ik voor de discussie over de vraag of Carbon Black een organisch of anorganisch pigment is, te sluiten. Waarom inzicht in de structuur en eigenschappen van Carbon Black belangrijk is, zowel voor het zetten van permanente make-up als voor het verwijderen van tattoos en PMU met een laser, bespreken we in andere artikelen!