fuliggine
fuliggine
L’insieme delle particelle ottenute, come sottoprodotto indesiderato, dalla combustione incompleta di composti organici e comunemente definito come particolato carbonioso o soot. Si tratta di una polvere nera composta da particelle di carbonio incombusto amorfo (in quantità comprese tra l’80 e il 96 %) più tracce di altre sostanze derivanti sempre dai processi di combustione. La velocità di formazione di questi agglomerati di particelle, così come delle altre sostanze presenti in tracce, dipende fondamentalmente da due fattori: dalla temperatura alla quale la combustione viene condotta, e, soprattutto, dalla quantità di ossigeno presente nell’ambiente di reazione. Minore è la quantità di ossigeno tanto più la reazione di combustione risulterà incompleta e quindi risulterà maggiore la produzione di inquinanti. La dimensione degli agglomerati, pur essendo varia, è dell’ordine dei micron; in taluni casi, a seconda delle condizioni operative, come per il nerofumo, si possono raggiungere anche le dimensioni di 40 nm. Il nerofumo, detto anche carbon black, è un tipo di fuliggine impiegato industrialmente come additivo nella produzione di pneumatici, nei toner delle fotocopiatrici, negli inchiostri, nei cavi e in altri prodotti industriali. Sebbene in alcuni casi possa essere impiegata industrialmente, generalmente la fuliggine è un componente indesiderato dei processi in cui sono presenti fiamme: sia dal punto di vista tecnologico che ambientale, poiché costituisce un agente inquinante oltre che un trasportatore di diversi composti cancerogeni. Il processo chimico che determina la formazione del particolato organico dalla combustione può essere riassunto in tre fasi fondamentali: (a) nucleazione; (b) crescita superficiale; (c) coagulazione. Parte delle molecole del combustibile organico si decompongono in un ambiente ossidante e ad alta temperatura, formando radicali e specie molecolari diverse tra cui l’acetilene (C2H2). Le trasformazioni successive conducono alla formazione di anelli aromatici ai quali si uniscono altre molecole o radicali insaturi contribuendo al processo di crescita. Se la quantità di ossigeno è tale da poter ossidare queste molecole, la combustione risulterà completa senza formazione di particolato.
→ Carbonio: stati fisici, chimici e proprietà