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Carbón negro, carbono negro y hollín: ¿cuáles son las diferencias sutiles entre ellos?
En la cuestión del mantenimiento de la salud ambiental y la seguridad humana, las definiciones de hollín, negro de carbono y carbono negro a menudo se confunden. Este artículo analizará las diferencias sutiles entre los tres y explorará sus impactos en el medio ambiente y la salud.
El hollín es una colección de partículas de carbono impuras producidas por la combustión incompleta de compuestos de hidrocarburos y se considera una sustancia peligrosa con potencial cancerígeno.
Definición y características del hollín
El hollín es una sustancia compuesta principalmente de partículas de carbono que resultan de la combustión incompleta de combustibles orgánicos, como la madera o los combustibles fósiles. Dependiendo del campo del científico, la definición puede variar. Para un científico atmosférico, la definición de hollín podría centrarse en los impactos ambientales, mientras que un toxicólogo podría estar más preocupado por sus efectos sobre la salud.
Durante la formación del hollín se producen habitualmente reacciones de polimerización a alta temperatura, lo que significa que el hollín no sólo es el resultado del proceso de combustión, sino que también incluye otros procesos de alta temperatura.
La composición química del hollín a menudo incluye hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) considera carcinógenos humanos conocidos.
Producción de negro de carbón
El negro de carbón es un carburo en polvo producido industrialmente que se produce en grandes cantidades desde el siglo XIX. El negro de carbón está compuesto casi en su totalidad de carbono elemental y se utiliza principalmente en la producción de productos como caucho, tintas y revestimientos. A diferencia del hollín, el negro de carbón se produce en condiciones altamente controladas para lograr propiedades y tamaños de partículas uniformes.El negro de carbón no se produce mediante procesos de combustión o carbonización, sino mediante un proceso químico diseñado específicamente para un uso comercial particular.
Impactos ambientales del carbono negro
El término carbono negro fue acuñado por científicos atmosféricos para referirse a las partículas carbonosas que absorben la luz y que tienen un impacto significativo en el cambio climático. A diferencia del hollín, el carbono negro se produce de forma involuntaria durante una combustión incompleta y normalmente contiene una menor proporción de carbono elemental. Estas partículas de carbono negro tendrán un impacto en el calentamiento global a corto plazo, sólo superado por el dióxido de carbono (CO2).
El carbono negro, debido a sus fuertes propiedades de absorción de luz, puede exacerbar el calentamiento global cuando se mezcla con humedad y gases en la atmósfera.
Fuentes e impactos del hollín
El hollín puede provenir de diversas fuentes, incluidas chimeneas domésticas, incineradores de fábricas, motores diésel, etc. Los posibles impactos del hollín procedente de estas diferentes fuentes sobre la salud humana han atraído una atención generalizada. Por ejemplo, las partículas en suspensión (PM2,5) contenidas en el hollín se han relacionado con diversas enfermedades respiratorias, como enfermedades pulmonares crónicas y enfermedades cardíacas.
Los estudios muestran que la exposición prolongada a la contaminación del aire urbano, incluido el hollín, aumenta el riesgo de enfermedad arterial coronaria.
Modelo y aplicación del hollín
Debido a la complejidad del mecanismo de formación del hollín, los científicos suelen utilizar diferentes métodos de modelado en el proceso de modelado del hollín, incluidos modelos empíricos, modelos semiempíricos y modelos teóricos detallados. Estos modelos ayudan a comprender el proceso de formación de hollín y su comportamiento en diversas condiciones de combustible.
Usos históricos del hollín Históricamente, el hollín se ha utilizado para fabricar pinturas artísticas y betún para zapatos, y con el desarrollo de la industria de la impresión, todavía juega un papel importante en las tintas de impresión. Estas aplicaciones muestran los valores múltiples del hollín en diferentes momentos.Aunque los avances modernos en informática han hecho cada vez más factibles los modelos teóricos detallados, el modelado preciso de los mecanismos de formación de hollín sigue siendo un desafío.
En resumen, si bien el hollín, el negro de carbono y el carbono negro implican la formación de sustancias carbonosas, sus fuentes, características e impactos son muy diferentes. Estas diferencias, en parte, determinan cómo entendemos y abordamos los riesgos para la salud y los desafíos ambientales que plantean estas sustancias. ¿Podremos en el futuro reducir de forma más eficaz las emisiones de estas sustancias nocivas y garantizar el desarrollo sostenible de nuestra salud y del medio ambiente?
