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Negro de humo

1.-INTRODUCCIÓN:

El negro de humo o negro de hollín es un pigmento compuesto mayormente de carbono, que se obtiene mediante la combustión incompleta de diferentes materiales como aceites, grasas, brea, hulla, maderas resinosas, plantas o gas.

El negro de humo forma parte de un conjunto de pigmentos negros basados en carbono, de los cuales es el más utilizado. Su uso se remonta a la Prehistoria. Es muy cubriente y estable ante la luz.

Fabricación de negro de humo a partir de la combustión de resinas, grabado de un libro

de química francés de 1906. Muestra el método empleado durante el siglo XIX, donde se recogía el negro de humo en la superficie interna de un cono de metal. El cono podía hacerse descender mediante una polea, raspando el hollín de las paredes de la cámara para que se acumulara en el suelo.

2.- USOS

El pigmento negro de humo se ha utilizado para fabricar pinturas para artistas, tintas de imprenta y tinta china.

3.- VARIEDADES

• Negro de humo: El método más antiguo para la obtención de este pigmento consiste en quemar directamente maderas resinosas, aceites, grasas o resinas, en lo posible limitando el aporte de aire a fin de que la combustión no sea completa y que el carbono del material que está siendo quemado no se oxide; esto genera un humo negro que se deposita sobre una superficie fría (tradicionalmente de metal) en la cual queda adherido el hollín, que luego se recoge por raspado.

Este hollín se caracteriza por presentar un particulado relativamente grueso y porque el carbono se encuentra en él mezclado con sustancias bituminosas, lo que no lo hace del todo apto para ciertas técnicas de pintura; por este motivo se han desarrollado otros procedimientos para obtener negros de humo más puros y más finamente particulados.

Ocasionalmente se producía negro de humo quemando hulla, pero el pigmento resultante era de un granulado aún más grueso que en el caso anterior, y sus aplicaciones eran todavía más limitadas.

El color «negro de humo» corresponde al del hollín obtenido quemando madera de abedul pubescente. Es casi completamente negro, con un matiz rojo naranja. A la derecha puede verse una muestra de este color.

Negro de humo

Coordenadas de color

HTML

#382212

RGB (r,g,b)B

(56, 34, 18)

CMYK (c, m, y, k)C (0, 75, 100, 100)

HSV (h, s, v)

(25°, 68 %, 22 %)

Referencia 4

B) Normalizado con rango [ 0 – 255 ] (byte)

C) Normalizado con rango [ 0 – 100 ] (cien)

• Negro bujía: El negro bujía o negro de lámpara es una variedad de negro de humo que se elaboraba antiguamente mediante velas de cera o lámparas de mecha que se encendían en cámaras de hollín.

Con este procedimiento se consigue un negro de humo compuesto de carbono casi puro, con pocos componentes orgánicos y alquitrán, y de grano más fino, que además conserva el excelente poder cubriente y colorante que caracteriza a este grupo de pigmentos.

El color negro bujía usado actualmente en pintura artística sigue estando compuesto de carbono casi puro. A la derecha se provee una muestra aproximada de su coloración.

Tiene un tinte azulado que se hace evidente al aclararlo con blanco, como se ve en la muestra bajo estas líneas.

Negro bujía

Coordenadas de color

HTML

#2A3223

RGB (r,g,b)B

(42, 50, 35)

CMYK (c, m, y, k)C

(100, 95, 100, 0)

HSV (h, s, v)

(92°, 30 %, 20 %)

Referencia 4

B) Normalizado con rango [ 0 – 255 ] (byte)

C) Normalizado con rango [ 0 – 100 ] (cien)

Negro bujía aclarado

HTML

#27444F

Modelo de color CMYK

(85, 55, 50, 0)

RGB

(39, 68, 79)

HSV

(196°, 51 %, 31 %)

Referencia 4

4.- NOMENCLATURA

 Denominación en el Índice internacional del color

• Pigment Black 6

• CI 772668

 Nombres en otros idiomas

• En inglés: lamp black; lamp-black

• En alemán: Lampenschwarz

• En finés: lamppumusta

• En francés: noir de bougie

• En italiano: nero di lampada

• En neerlandés: lampenzwart8

• En catalán: negre de fum

 Negro de humo de gas

El negro de humo de gas, similar al anterior, se obtuvo por primera vez en 1864 en Estados Unidos por medio de un procedimiento cuyo propósito era conseguir un hollín de una granulometría más fina, más adecuado para la pintura a la acuarela. Hacia 1884 ya era ampliamente usado. Consistía en dirigir una llama de gas natural hacia unos tambores de metal enfriados, lo que producía que sobre la superficie de los mismos se fuese acumulando una capa de hollín, la cual era raspada automáticamente por unas espátulas. El resultado era un pigmento negro inalterable.

5.- Los elementos más importantes y característicos del negro de humo son:

o las dimensiones de las partículas, su estructura, la naturaleza química y física de la superficie, y la porosidad de la partícula.

o Los tipos de negro de humo de estructura basta sirven para las cámaras de aire, las carcasas, las juntas y los tubos; estos humos refuerzan la mezcla sin calentarla excesivamente.

o Los negros de humo de estructura fina, con elevadas propiedades de refuerzo, se emplean en las bandas de rodadura y en las correas, donde se requiere una elevada resistencia a la abrasión y al desgaste o rotura.

6.- ¿DÓNDE SE UTILIZA?

- Es un producto pulverulento, inodoro y de color negro que se lo utiliza en la fabricación de tintas y pinturas. Un consumidor muy importante de negro de humo es la industria gráfica, que lo utiliza en la imprenta.

- La industria del caucho es el principal consumidor del negro de humo debido a que aumenta la resistencia del caucho a la abrasión y al desgaste. Su producción se desarrolló en forma inmensa para la industria de neumáticos, como elemento de relleno para refuerzo. Se estima que cada neumático contiene más de dos kilos de negro de humo.

- La fabricación de discos fonográficos, recubrimientos protectores, papel carbón y baterías también consumen negro de humo. Sus principales funciones en los usos antes indicados son de relleno, agente de refuerzo, pigmento, conductor eléctrico y agente químico reductor.

7.- ¿QUÉ RIESGOS TIENE?

- El negro de humo puede arder en presencia de llamas desnudas, y lo hace en forma de combustión lenta, con producción de monóxido de carbono. Cuando el negro de humo contiene más de un 8% de productos volátiles, debe considerarse un posible riesgo de explosión.

- Existe una moderada reacción de carácter colagenoso y también puede haber enfisema. Sin embargo, la disminución ventilatoria no suele ser intensa y su progresión es lenta.

- Algunas veces se han encontrado lesiones en la mucosa de la boca, incluidas leucoplasias y queratosis, al igual que lesiones cutáneas.

- Se han detectado neumoconiosis en trabajadores relacionados con la producción de negro de humo y productos afines, con imágenes radiológicas en forma de pequeñas sombras redondeadas y refuerzo de la trama bronquial y vascular. Así mismo se han dado algunos casos de fibrosis pulmonar.

8.- ¿CÓMO SE PREVIENEN?

- Dada la finura del polvo es necesario utilizar sistemas de captación de polvo muy eficaces, con una velocidad de flujo de aire relativamente baja.

- Diversos países han adoptado un valor límite de concentración media ponderada en el tiempo de 3,5 mg/m3 (miligramos por metro cúbico de aire) que recientemente ha sido confirmado, a raíz de las últimas investigaciones sobre la exposición al negro de humo.

- Siempre es importante cubrir las fosas nasales y la boca, con filtros adecuados.

- En algunas fábricas los obreros se cubren el rostro con polvo de talco para impedir la penetración del negro de humo en la piel, pero no es tan efectiva como las máscaras con filtros adecuados.

Coque

1.- Introducción:

El coque es un combustible sólido formado por la destilación de la hulla o carbón bituminoso calentado a temperaturas de 500 a 1100 °C sin contacto con el aire en hornos cerrados que la aislan del aire, y que sólo contiene una pequeña fracción de las materias volátiles que forman parte de la misma.

Es producto de la descomposición térmica de carbones bituminosos en ausencia de aire.

Cuando la hulla se calienta desprende gases que son muy útiles industrialmente; el sólido resultante es el carbón de coque, que es liviano y poroso.

El proceso de destilación implica que el carbón se limpia de alquitrán, gases y agua. Este combustible o residuo se compone en 90 a 95% de carbono. Nitrogeno, oxígeno, azufre e hidrogeno están presentes en cantidades menores. Es poroso y de color negro a gris metálico. El coque se utiliza en grandes cantidades en altos hornos para la elaboración de hierro aprovechando la siguiente reacción química.

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Aparte de carbón mineral se han usado otros materiales como turba, carbón vegetal y petróleo crudo para elaborar materiales llamados coque, en este último caso se trata de coque de petróleo. En cuanto

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