Pirolize je toplinski proces razgradnje gdje -of tipa organskog porijekla tvari u velikoj većini su podvrgnuti visokim temperaturama u inertnom mediju (bez kisika). Kada se organske tvari obrađuju pirolizom, dobivaju se proizvodi koji se koriste u industrijskom polju.
Jedan od elemenata koji se može dobiti je koks koji se koristi kao vrsta goriva s industrijskim karakteristikama. Možete nabaviti i bioplin (poznat kao biošum) koji se koristi za izmjenu ili poboljšanje tla.
Piroliza pretvara organsku tvar u njezine sastavne tvari u plinovitom stanju, čvrstu ostatku koja se sastoji od ugljika i pepela i tekuću tvar poznatu kao bio ulje.
Ta reakcija dovodi do drugih spojeva, kao što su nekondenzirani plinovi ili tekućine koje se mogu kondenzirati, istodobno da nepovratno transformira materiju.
Iako je ova tehnika vrlo važna i ima mnogo primjena, može stvoriti elemente koji štetno djeluju na okoliš i predstavlja opasnost od toksičnosti za živa bića.
Kemijska reakcija pirolize
Reakcija pirolize, kao što je prethodno spomenuto, uključuje primjenu vrlo visokih temperatura u atmosferi bez kisika, da se induciraju promjene u fizičkim i kemijskim svojstvima tvari njihovim toplinskim raspadanjem.
U tom smislu, ovaj proces pretvara materiju organskog podrijetla u tvari koje ga sačinjavaju u plinovitoj fazi, rezidualnu vrstu u čvrstoj fazi formiranu ugljikom i pepelom i tekuću tvar s uljnim svojstvima poznatim kao bio ulje.
Ova se reakcija koristi za uklanjanje onečišćujućih tvari iz organske tvari, a tu svrhu ostvaruje na dva načina:
- Fragmentacija kontaminirajućih molekula razbijanjem veza kako bi se formirale vrste s manjom molekulskom masom (poznatom kao uništavanje).
- Odvajanje ovih štetnih spojeva od materije bez uništavanja istih.
Stoga se tehnika pirolize široko koristi u liječenju organskih tvari koje pretrpe lom ili razgradnju izložene toplini, poput policikličkih aromatskih ugljikovodika.
Suprotno tome, ova reakcija nije uspješna ako se želi koristiti za uklanjanje anorganskih vrsta poput metalnih spojeva; međutim, moguće ga je koristiti u postupcima koji čine ove metale inertnima.
Reakcija drva
U slučaju reakcije pirolize u drvu, ovaj postupak uključuje primjenu vrlo visokih temperatura (približno 1000 ° C) u okruženju bez zraka. Ovisno o proizvodima koji se dobivaju, nekoliko se procesa redovito koristi.
Jedna od tehnika je karbonizacija, u kojoj se drveni stubovi stožastog oblika postavljaju i prekrivaju zemljom kako bi se grijali u metalnim pećima; Iz toga potječu različiti proizvodi, poput aktivnog ugljena, lijekova, vatrometa.
S druge strane, destruktivnom destilacijom nastaju octena kiselina, katran i druge tvari postupnim zagrijavanjem drva, postepeno povećavajući temperaturu u zatvorenim prostorijama koje se koriste u tu svrhu.
Koristi se i ukapljivanje, što je postupak koji se obično koristi u proizvodnji goriva u tekućoj fazi poznatom kao pirolitičko ulje, a koje se proizvodi u spremnicima dizajniranim za tu svrhu.
Reakcija ulja
Kada je u pitanju naftna piroliza, odnosi se na proces raspadanja ili frakcije frakcije visoko molekulskih ugljikovodika sadržanih u mješavinama koje čine ovu tvar.
Dakle, kada su neki proizvodi dobiveni iz sirove nafte izloženi određenim uvjetima tlaka i temperature, molekule veće težine sadržane u njima prolaze proces krekiranja ili "pucanja" koji ih fragmentira u lakše ugljikovodike (s nižom točkom vrenja i manje težine).
Ovaj postupak, koji koristi uglavnom teže frakcije nafte, pretvara velike količine alifatskih ugljikovodika u aromatske molekule i pomaže u proizvodnji i poboljšanju goriva poput benzina, dizela, zrakoplovnog goriva, među ostalim.
U tom smislu, molekule poput alkana, alkena i drugih vrsta niske molekularne mase proizvedene ovom reakcijom mogu se odvojiti i pročistiti kako bi se dobila sirovina od velike važnosti za druge postupke, poput sinteze određenih organskih spojeva.
Reakcija biomase
Reakcija pirolize biomase (organske tvari deponirane od živih bića) uključuje prekidanje kemijskih veza u spojevima visoke molekulske mase, poput hemiceluloze ili celuloze, koji se smatraju makromolekulama.
Te se tvari fragmentiraju na manje plinovite vrste putem složenih reakcija cijepanja, otvaranja prstena i depolimerizacije, kako bi se biomasa pretvorila u potencijalno korisnu tvar u smislu energije.
Prema stanju agregacije u kojem se nalaze u normalnim uvjetima okoliša, pirolizom biomase mogu poticati tri vrste tvari: ugljen, katran i plin; Ovo može dovesti do vrijednih proizvoda kao što su biogoriva.
Reakcija alkana
Kao što je ranije spomenuto, piroliza se sastoji od raspadanja organskih tvari primjenom topline, a u slučaju alkana zatvorena komora koristi se pri visokim temperaturama na sličan način kao što je objašnjeno u vrstama pirolize.
Međutim, kako su to veliki alkeni, veze ugljik-ugljik se prekidaju - nasumično - duž molekule i potiču različite vrste radikala.
Dakle, kada je alkilni lanac ovih spojeva fragmentiran, nastaju manji alkani, neki alkeni (uglavnom etilen) i druge manje vrste, poput alkilnih radikala, osim vodika u manje važnim količinama.
Reference
- Wikipedia. (SF). Piroliza. Preuzeto sa en.wikipedia.org
- Britannica, E. (drugo). Piroliza. Oporavak od britannica.com
- Wang, S. i Luo, Z. (2017). Piroliza biomase. Dobiveno iz books.google.co.ve
- Berlin, AA (2005). Kemijska fizika pirolize, izgaranja i oksidacije. Oporavak od books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Piroliza organskih molekula: Primjene na zdravlje i okolišna pitanja. Dobiveno sa google.co.ve