Piroliza je proces termični razpad kjer -of tip snovi organskega izvora v njihovi veliki večini so izpostavljene visokim temperaturam v inertnem mediju (brez kisika). Ko organske snovi obdelamo s pirolizo, dobimo izdelke, ki se uporabljajo v industrijskem polju.
Eden izmed elementov, ki jih je mogoče dobiti, je koks, ki se uporablja kot vrsta goriva z industrijskimi lastnostmi. Dobite lahko tudi bioplin (znan kot bioplinar), ki se uporablja za spreminjanje ali izboljšanje tal.
Piroliza pretvori organsko snov v sestavne snovi v plinastem stanju, trdno preostalo vrsto, sestavljeno iz ogljika in pepela, ter tekočo snov, znano kot bio olje.
Ta reakcija povzroči nastanek drugih spojin, kot so kondenzirani plini ali tekočine, ki se lahko kondenzirajo, hkrati pa nepovratno preoblikuje materijo.
Čeprav je ta tehnika zelo pomembna in ima veliko aplikacij, lahko ustvari elemente, ki škodujejo okolju in predstavljajo strupenost za živa bitja.
Kemična reakcija pirolize
Kot je bilo že omenjeno, reakcija pirolize vključuje uporabo zelo visokih temperatur v atmosferi brez kisika, da se sprožijo spremembe fizikalnih in kemijskih lastnosti snovi z njihovim toplotnim razpadom.
V tem smislu ta postopek pretvori snov organskega izvora v snovi, ki ga sestavljajo v plinasti fazi, v preostalo vrsto v trdni fazi, ki jo tvorita ogljik in pepel, in v tekočo snov z oljnatimi lastnostmi, znano kot bio olje.
Ta reakcija se uporablja za odstranjevanje onesnaževalnih snovi iz organske snovi in ta namen doseže na dva načina:
- Razdrobljenost kontaminirajočih molekul z pretrganjem vezi, da nastanejo vrste z manjšo molekulsko maso (znano kot uničenje).
- Ločitev teh škodljivih spojin od materije, ne da bi jih uničila.
Tako se tehnika pirolize široko uporablja pri obdelavi organskih snovi, ki so izpostavljene zlomu ali razpadu, kot so na primer policiklični aromatski ogljikovodiki.
Nasprotno, ta reakcija ni uspešna, če jo želimo uporabiti za odpravo anorganskih vrst, kot so kovinske spojine; vendar ga je mogoče uporabiti v procesih, zaradi katerih so te kovine inertne.
Reakcija lesa
V primeru reakcije pirolize v lesu ta postopek vključuje uporabo zelo visokih temperatur (približno 1000 ° C) v okolju, kjer ni zraka. Glede na izdelke, ki jih je treba dobiti, je več postopkov, ki se redno uporabljajo.
Ena od tehnik je karbonizacija, pri kateri se lesene stebre stožčaste oblike postavijo in prekrijejo z zemljo, da jo segrejejo v kovinskih pečeh; Izvirajo iz različnih izdelkov, kot so aktivno oglje, droge, ognjemet.
Po drugi strani pa destruktivna destilacija proizvaja ocetno kislino, katran in druge snovi s postopnim segrevanjem lesa in postopoma zvišanje temperature v zaprtih prostorih, ki se uporabljajo v ta namen.
Uporablja se tudi utekočinjanje, kar je postopek, ki se običajno uporablja pri proizvodnji tekočega faznega goriva, znanega kot pirolitično olje, ki se proizvaja v rezervoarjih, zasnovanih za ta namen.
Reakcija olja
Kar zadeva naftno pirolizo, se nanaša na postopek razgradnje ali frakcioniranja ogljikovodikov z visoko molekulsko maso, ki jih vsebujejo mešanice, ki sestavljajo to snov.
Ko so nekateri proizvodi, pridobljeni iz surove nafte, izpostavljeni določenim pritiskom in temperaturam, molekule večje teže, ki jih vsebujejo, podvržejo procesu krekinga ali "krekinga", ki jih drobi v lažje ogljikovodike (z nižjo točko vreli in manjša teža).
Ta postopek, ki uporablja večinoma težje frakcije olja, pretvarja velike količine alifatskih ogljikovodikov v aromatične molekule in med drugim pomaga pri proizvodnji in izboljšanju goriv, kot so bencin, dizelsko gorivo, letalsko gorivo.
V tem smislu lahko molekule, kot so alkani, alkeni in druge vrste z nizko molekulsko maso, ki nastanejo s to reakcijo, ločimo in očistimo, da dobimo surovine, ki so zelo pomembne za druge postopke, kot je sinteza nekaterih organskih spojin.
Reakcija biomase
Reakcija pirolize biomase (organske snovi, odstranjene iz živih bitij) vključuje pretrganje kemičnih vezi v spojinah z visoko molekulsko maso, kot sta hemiceluloza ali celuloza, ki veljajo za makromolekule.
Te snovi so razdrobljene na manjše plinaste vrste s pomočjo zapletenih reakcij cepitve, odpiranja obroča in depolimerizacije, za pretvorbo biomase v energetsko potencialno uporabno snov.
Glede na agregacijsko stanje, v katerem jih najdemo v normalnih okoljskih pogojih, lahko piroliza biomase izvira iz treh vrst snovi: premog, katran in plin; Ti lahko vodijo do dragocenih proizvodov, kot je biogorivo.
Reakcija alkanov
Kot že rečeno, piroliza obsega razgradnjo organskih snovi z uporabo toplote, pri alkanih pa se pri visokih temperaturah uporablja zaprta komora na podoben način, kot je bilo razloženo vrstam pirolize.
Ker pa gre za velike alkene, se vezi ogljik-ogljik prekinejo - naključno - vzdolž molekule in nastajajo različne radikalne vrste.
Tako, ko je alkilna veriga teh spojin razdrobljena, nastajajo manjši alkani, poleg vodika v manj pomembnih količinah tudi nekateri alkeni (predvsem etilen) in druge manjše vrste, kot so alkilni ostanki.
Reference
- Wikipedija. (sf). Piroliza. Pridobljeno z en.wikipedia.org
- Britannica, E. (drugo). Piroliza. Pridobljeno od britannica.com
- Wang, S. in Luo, Z. (2017). Piroliza biomase. Pridobljeno iz books.google.co.ve
- Berlin, AA (2005). Kemična fizika pirolize, izgorevanja in oksidacije. Pridobljeno iz books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Piroliza organskih molekul: aplikacije za zdravje in okolje. Pridobljeno z google.co.ve