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從食物色素到電子元件：碳黑的多重身份是什麼？
碳黑這一材料的多重身份不僅令人驚訝，還引發了大家對其用途以及安全性的深入思考。它是一種由煤焦油、植物材料或石油產品的不完全燃燒產生的材料，具有高比表面積的特性，這使其在各個領域的應用成為可能。
碳黑被廣泛使用於汽車輪胎、塑膠、油漆和食品包裝等多種產品，然而其健康風險也引起了不少爭議。
碳黑的主要用途之一是作為汽車輪胎中的色素和增強填料，佔全球碳黑市場的70%。其主要功能是幫助輪胎的散熱，降低熱損傷，並延長輪胎的使用壽命。與此同時，碳黑在輪胎中的低成本也使其成為常見的選擇。除了輪胎，20% 的碳黑用於生產傳送帶、軟管及其他非輪胎橡膠產品。
碳黑的多樣性遠不止於此！它在塑膠、油墨及塗料中作為色素和耐磨添加劑起著重要作用，甚至被用作鋰離子電池的導電添加劑。其在電池中的使用能夠提升導電性能，並且長期穩定。
碳黑以其良好的導電性和高比表面積，在鋰離子電池中發揮著無可替代的作用。
然而，碳黑的使用並非沒有爭議。在國際癌症研究機構（IARC）的評估中，碳黑被列為可能對人類致癌的物質（2B類）。這引起了社會對其長期使用的擔憂，特別是在工業工作環境中，因為短期高濃度的碳黑粉塵可能對呼吸道造成刺激。
雖然碳黑的主要來源是低價的煤焦油和植物材料，但市場的需求使得這種材料的生產規模和價值不斷上升。2015年全球碳黑消費量已達到1320萬公噸，價值137億美元，預計在未來幾年會穩步增長。
碳黑不僅僅是顏色的來源，更是眾多高科技產品中的不可或缺的成分。
在電子產品的生產中，碳黑的應用也逐漸增多。作為一種導電材料，它被廣泛應用於塑膠、彈性材料、薄膜等中，幫助改善產品的導電性能。此外，由於其可吸收紫外線的特性，碳黑也用於保護塑膠材料免受紫外線的損害。
需要注意的是，由於某些健康風險，尤其是在工廠工作場所，目前已經制定了嚴格的職業安全標準，以保護工人免受碳黑的危害。其中，職業安全與健康管理局（OSHA）設立的合法限制為3.5毫克每立方米，八小時工作日內的安全標準。這顯示了碳黑安全使用的重要性。
在使用碳黑的過程中，如何管理好其安全性將是未來的挑戰。
在食品包裝方面，碳黑的使用情形因地區而異。在歐洲，植物來源的碳黑可作為食品色素使用，而在美國則遭禁用。這樣的使用規範顯示出對消費者安全的重視。此外，加拿大的研究顯示，大多數消費品中的碳黑會被束縛在基質中，不易釋放，從而不會對人體健康構成威脅。
碳黑憑借其多功能性在多個行業中佔據著舉足輕重的位置。無論是作為顏色的來源，還是增強材料性能的助力，碳黑都顯示出它的重要性與潛在的風險。在追求創新與安全的平衡過程中，相關行業該如何改進碳黑的應用與監管，成為迫在眉睫的問題呢？
