noir de carbone

Définition

Forme amorphe (non cristalline) du carbone, poudreuse, résultant d’un processus de combustion incomplète

e. m.

Voir : charbonplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcharbon

Roche combustible fossile, très riche en carbone, résultant de la dégradation partielle de la matière végétale enfouie au cours des temps géologiques., combustionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcombustion

Fait de brûler en libérant de l’énergie sous forme de chaleur (réaction exothermique)., cristalplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcristal

Solide dont la structure ionique, atomique ou moléculaire est ordonnée et périodique., dieselplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdiesel

Carburant issu du raffinage du pétrole, destiné pour moteur Diesel (moteur à allumage par compression).

Informations complémentaires

Le noir de carbone se présente sous forme de poudres constituées de particules sphériques ayant entre 10 nm et 500 nm. Les formes agrégées sont faites de quelques centaines de particules élémentaires.

En outre, pour réduire la formation de poussières toxiques, et en faciliter la manipulation industrielle, le noir de carbone est transformé, dans des conditions contrôlées, en granules de 0,1 à 1 mm.

Les noirs de carbone sont constitués à plus de 90 % de carbone.

Voir : carboneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcarbone

Élément chimique de symbole C se présentant sous forme de corps simples, purs, cristallisés (diamant, graphite) ou non (fullerènes)., noir de carbone, particule en suspensionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigparticule en suspension

Particule solide ou liquide, suffisamment petite pour être portée par l’eau ou l’air, d’origine anthropique ou naturelle..

Sources et utilisation du noir de carbone

Le noir de carbone a d’abord été connu sous le nom de noir de fumée. Il était utilisé comme pigment noir de l’encre de Chine.

Au début du 20^e siècle, il fut utilisé pour ses qualités de renforcement des pneumatiques en caoutchouc.

On trouve le noir de carbone dans les suies résultant de combustions incomplètes d’hydrocarbures (moteurs Diesel, combustion domestique) et/ou dans les zones d’extraction dans les pays producteurs de charbon comme la Pologne et l’Allemagne en Europe ou encore, en Chine. Ces particules sont alors des polluants.

Voir : dieselplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdiesel

Carburant issu du raffinage du pétrole, destiné pour moteur Diesel (moteur à allumage par compression), hydrocarbureplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighydrocarbure

Composé ne contenant que du carbone (C) et de l’hydrogène (H), de formule moléculaire (CnHm)..

Impact environnemental

Les particules de noir de carbone se déposent sur la neige et la glace des surfaces glaciaires en ayant pour effet de réduire la réverbération (effet albedo). L’absorption de chaleur est donc plus importante, ce qui entraîne une accélération de la fonte des glaces. Cette accélération a conduit à l’intensification du trafic maritime en Arctique, entraînant des émissions de particules supplémentaires et, par une succession d’effet retour, à une amplification du réchauffement planétaire. Précisons que celui-ci n’est pas lié à un effet de serre mais, comme nous l’avons dit ci-dessus, à une absorption plus importante du rayonnement solaire par les surfaces glacées et enneigées.

Voir : albedoplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigalbédo

Part de l’énergie solaire arrivant sur la surface terrestre et réfléchie par elle vers l’espace., effet de serreplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigeffet de serre

Phénomène de piégeage dans la basse atmosphère, de la majeure partie du rayonnement thermique (infrarouge) émis par le sol, provoquant une élévation de la température atmosphérique., effet retour, fonte des glacesplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfonte des glaces [alias]

Voir : réduction de la cryosphère., réchauffement planétaireplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigréchauffement planétaire

Élévation de la température moyenne à la surface de la Terre..

Nuances entre suie et noir de carbone

Les anglophones distinguent le carbon black (noir de carbone) et le black carbon (désignant plutôt la suie).

Suie et noir de carbone sont obtenus par la combustion partielle de matières contenant du carbone.

Ils se distinguent de la façon suivante :

le noir de carbone est plus homogène et plus fin que la suie. Les nodules qui le constituent sont plus lisses ;
la suie est plus hétérogène que le noir de carbone, moins poudreuse. Elle est fréquemment grasse. Elle contient des taux de goudrons, de cendres et d’impuretés plus élevés que le noir de carbone. Elle est donc chimiquement moins pure que le noir de carbone.

Voir : suieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigsuie

Sous-produit indésirable de la combustion incomplète de fioul (moteurs Diesel), ou de feux de bois ou de charbon..

Impacts sur la santé

Quand il est présent dans l’atmosphère en grandes quantités, le noir de carbone est un polluant particulaire ayant de graves conséquences sur la santé (cancer, affections cardio-vasculaires, maladies respiratoires et décès prématurés).

Par inhalation, les particules les plus petites pénètrent profondément dans les poumons et peuvent passer dans le sang. Or, les particules de noir de carbone peuvent véhiculer (par adsorption) d’autres polluants, notamment les hydrocarbures aromatiques polycycliques dont certains sont reconnus comme cancérogènes.

Voir : adsorptionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigadsorption

Propriété que possèdent des corps de fixer sur leur surface certaines molécules., cancérogèneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcancérogène

Qualifie un agent (facteur physique ou chimique) provoquant l’apparition de cancer (prolifération cellulaire pathologique) ou en augmentant la fréquence., carbone noirplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcarbone noir [alias]

Voir : suie., hydrocarbureplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighydrocarbure

Composé ne contenant que du carbone (C) et de l’hydrogène (H), de formule moléculaire (CnHm)., particule en suspensionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigparticule en suspension

Particule solide ou liquide, suffisamment petite pour être portée par l’eau ou l’air, d’origine anthropique ou naturelle., polluantplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpolluant

Substance dispersée dans l’environnement, accidentellement ou non, dégradant la qualité de l’eau, de l’air ou du sol, provoquant une nuisance et risquant de perturber les phénomènes vitaux..

Réflexion développement durable

Imposer des restrictions à l’usage du fioul lourd

L’Organisation maritime internationale (OMI) devrait contraindre l’industrie du transport maritime à utiliser des fiouls légers comme le gazole marin (MDO - Marine Diesel Oil ou MGO - Marine Gasoil, ce dernier ayant une plus faible viscosité). Et, même avec du MGO, les transporteurs devraient être également tenus d’installer et d’utiliser des filtres à particules, ce qui réduirait les émissions de carbone noir de plus de 90%.

Voir : fioul lourdplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfioul lourd [alias]

Voir : fioul..

Réflexion pédagogique

On fera une comparaison de la forme amorphe du noir de carbone avec le diamant et le graphite qui sont des formes cristallines du carbone.