nerofumo

Materiale solido carbonioso ottenuto, sotto forma finemente suddivisa, per combustione incompleta o per decomposizione termica di combustibili gassosi e liquidi (gas naturali, oli minerali ecc.). Le particelle di n. sono costituite da centinaia di aggregati orientati a caso; ogni aggregato è formato da alcune lamelle di carbonio quasi grafitico orientate nella stessa direzione; per riscaldamento prolungato ad alte temperature la struttura tende a grafitizzare in modo completo. Le proprietà che caratterizzano il comportamento del n. nelle applicazioni sono: il diametro medio delle particelle (100-5000 Å), l’elevatissima area superficiale (può raggiungere anche 1000 m²/g), la tendenza delle particelle ad agglomerarsi e la composizione chimica. Per quanto concerne quest’ultima proprietà, il n. risulta costituito da carbonio (dall’88% fino al 99% e più), da idrogeno (meno dell’1%, proveniente dal materiale di partenza), da ossigeno (fino al 10%, chemiadsorbito sulla superficie delle particelle, responsabile delle proprietà reologiche del n.), da ceneri (meno dell’1%).

fig.

Il 75% circa del n. prodotto nel mondo proviene dal processo al forno con alimentazione a olio minerale; gli impianti che realizzano tale processo sono costituiti da una camera di combustione a (v. fig.) dove un olio minerale (in genere un residuo di cracking) è fatto bruciare in difetto d’aria; nella camera, in cui è mantenuta una forte turbolenza, viene inviata anche una corrente di gas combustibile ausiliario (in genere un gas di raffineria) che, bruciando completamente con l’aria, sviluppa la quantità di calore necessaria per la formazione del n. (tramite pirolisi dell’olio e successiva polimerizzazione dei prodotti di decomposizione). La corrente gassosa all’uscita dal forno è molto calda (anche 1300 °C) e viene raffreddata bruscamente a circa 200 °C, in una camera b, mediante iniezione di acqua fredda; il n. contenuto nel gas è separato nel filtro elettrostatico c e nei cicloni d; il n., così raccolto, è inviato pneumaticamente nell’apparecchio di granulazione e. Variando le portate delle correnti di aria, olio e gas che entrano nella camera di combustione si ottengono n. di differente granulometria. La resa del processo è compresa, generalmente, fra il 35 e il 65% e dipende anche dalla granulometria desiderata per il prodotto: aumenta al crescere delle dimensioni delle particelle di nerofumo.

I n. più fini (con diametri anche inferiori a 200 Å) sono destinati alla preparazione dei battistrada nella fabbricazione di pneumatici in quanto conferiscono un’elevatissima resistenza all’abrasione.