काजळी (कार्बन)

काजळी हा औद्योगिक दृष्टया महत्वाचा असा कार्बनाचा एक प्रकार आहे. तिच्या विशिष्ट गुणधर्मामुळे कार्बनाच्या इतर प्रकारांपासून ती वेगळी गणली जाते. काजळीचे अनेक प्रकार असून त्यांचे वर्गीकरण काजळी निर्माण करण्याच्या पद्धतीनुसार केले जाते. जसे चॅनेल काजळी, उष्ण वायुभटटीची काजळी, ज्वलन भट्टीची काजळी, दिव्याची काजळी, ॲसिटिलीन काजळी इत्यादी.

काजळी ही कार्बनाच्या अतिसूक्ष्म व गोलाकार अशा अस्फटिकी कणांची बनलेली असते. तिच्या रंगाचा गडदपणा तिच्या कणांच्या आकारमानावर अवलंबून असतो. उदा., अगदी काळयाभोर काजळीचे कण ५० ते ३५०A० अंश इतक्या लहान व्यासाचे असतात. (१ A० अंश =१०-८ सेंमी.). चॅनेल काजळी २५० ते ३५० A० अंश इतक्या व्यास असलेल्या कणांची बनलेली असते. काजळीची ऊमीय संवाहकता (उष्णता वाहून नेण्याची क्षमता) अगदी कमी असते, तर विद्युत संवाहकता (वीज वाहून नेण्याची क्षमता), विशेषतः ॲसिटिलीन काजळीची, फारच उच्च असते.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने असे आढळून आले आहे की, काजळीतील कणांचा आकार गोल असतो. तसेच क्ष-किरण विवर्तनाने (पार्य किंवा अपार्य पदार्थ्याच्या कडेवरून जाताना होणारा किरणांचा दिशाबदल) असे दिसून आले आहे की, काजळीच्या कार्बन अणूंची रचना ग्रॅफाइटामधील कार्बन अणूंच्या रचनेप्रमाणेच असते, परंतु ग्रॅफाइटामधील कार्बन अणूंच्या रचनेच्या इतकी ती नियमित नसते.

रासायनिक दृष्टया काजळीचे पृथक्करण पुढीलप्रमाणे देता येईल : कार्बन ८८-९९.३%, हायड्रोजन ०.४ – ०.८%, ऑक्सिजन ०.३ – ११.२%, राख ०.१ % हायड्रोजन कार्बनाशी संयुजाबंधाने (अणूंची परस्परांशी संयोग पावण्याची शक्ती असलेल्या बंधाने) जोडलेला असतो त्यामुळे काजळी ही अति-अतृप्त (काही संयुजा मुक्त असलेले) हायड्रोकार्बन मानता येते. तिच्यातील ऑक्सिजन मात्र कार्बन अणूंशी संयुजाबंधने जोडलेला नसून तो फक्त शोषित झालेला असतो, असे क्ष-किरणांच्या साहाय्याने सिद्ध झाले आहे.

पाणी व कार्बनी विद्रावकांत (विरघळविणाऱ्या पदार्थात) काजळी विरघळत नाही. अम्ले, क्षारके (आम्लाशी विक्रिया होऊन लवणे देणारे पदार्थ) इ. रासायनिक द्रव्यांचाही तिचावर परिणाम होत नाही. छापण्याच्या शाईमध्ये काजळीचे सूक्ष्म कण तेलामध्ये व इंडियन इंकमध्ये (दिव्याच्या काजळीपासून बनविलेल्या अतिशय गर्द टिकाऊ शाईमध्ये) पाण्यात निलंबित (लोंबकळत्या) अवस्थेत असतात.

काजळीच्या निर्मितीस मुख्यतः पुढील कच्च्या मालाची आवश्यकता असते. (1) नैसर्गिक इंधन वायू : या वायूत जवळजवळ ८५% टक्के मिथेन वायू असतो. तो खनिज तेलाच्या खाणीत आढळतो. (2) द्रवरूप हायड्रोकार्बने : ही ख्निज तेलाच्या शुद्धीकरणात मिळतात. कच्चा माल म्हणून यांचा वापर वाढत आहे. (3) ॲरोमॅटिक तेले, (4) ॲसिटिलीन इत्यादी.

काजळीची औद्योगिक निर्मिती अल्प किंमतीच्या नैसर्गिक इंधन वायूच्या भरपूर पुरवठयावर इवलंबून आहे, परंतु नैसर्गिक इंधन वायूच्यावाढत्या किंमतीमुळे हायड्रोकार्बनापासून काजळी बनविण्यावर जास्त भर दिला जात आहे. मिथेनापासून काजळी पुढील रासायनिक विक्रियेने बनवितात :

विकिपीडियावर संपूर्ण लेख वाचा →