Propriedades Físicas dos Negros de Carbono

 
  • Área superficial específica, medida por absorção de azoto NSA (Nitrogen Surface Area):
    Mede a superfície específica total (interna e externa), por adsorsão de nitrogénio. Este método é também conhecido por BET (método introduzido em 1938 por Stephen Brunauer, Paul Hugh Emmett e Edward Teller. O método é aplicado à generalidade das cargas e, em particular ao negro de carbono. A superfície específica pode ser determinada por meio do isoterma de adsorsão dum gás puro a baixas temperaturas; geralmente é utilizado azoto a –196ºC, trabalhando em condições em que se consegue a formação de uma camada macromolecular de gás sobre a superfície da partícula e, conhecendo o número total de moléculas adsorvidas, pode calcular-se a superfície específica.
  • Número de Iodo:
    O Número de Iodo (IA) (Iodine Adsorption) mede a área específica por adsorsão de iodo. O método é utilizado com negros de carbono e neste tipo de ensaio é medida a superfície total (interna e externa) das partículas.
  • Número de absorção de óleo (OAN – Oil Absorption Number)
    O número de absorção de óleo permite determinar a estrutura do negro de carbono, a qual afecta, de forma determinante, as características de processamento e as propriedades dos vulcanizados. É uma medida do estado de agregação transitório ou secundário das partículas de negro de carbono (Figura 1).
Fig. 1 – Estruturas secundária e primária do negro de carbono
(clicar na imagem para a ver maior)
  • Número de absorção de óleo, comprimido (COAN – Compressed Oil Absorption Number) 
    Esta característica difere da anterior na medida em que o negro de carbono ensaiado é previamente comprimido quatro vezes a uma pressão de 24.000 psi (165,474 MPa). Esta medida da absorção de óleo dá uma medida do grau de agregação primária (estrutura permanente) (Figura 1).
  • Volume de vazios
    A determinação do volume de vazios é efectuada pela medição da redução de volume quando o negro de carbono é comprimido. Este valor apresenta uma boa correlação com os valores de COAN.
  • Força corante
    A força corante do negro de carbono é uma medida indirecta do tamanho de partícula, da estrutura e também da distribuição de tamanhos dos agregados. O ensaio mede a capacidade do negro de carbono para escurecer uma pasta branca de óxido de zinco. O escurecimento é medido por métodos de reflectância.
  • Densidade
    A densidade do negro de carbono é determinada com picnómetro. O valor de densidade dos negros de carbono é de 1,8, mas pode variar ligeiramente de tipo para tipo.