PIROLIZA: REACȚIA LEMNULUI, A ULEIULUI ȘI A ALCANILOR - CHIMIE - 2025

Piroliza este un proces de descompunere termică în cazul în care -of tip de substanțe de origine organică , în marea lor majoritate sunt supuse la temperaturi ridicate în mediu inert (fără oxigen). Când materia organică este tratată prin piroliză, se obțin produse utilizate în domeniul industrial.

Unul dintre elementele care pot fi obținute este cocsul, care este folosit ca tip de combustibil cu caracteristici industriale. Puteți obține, de asemenea, biochar (cunoscut sub numele de biochar), care este utilizat pentru a modifica sau îmbunătăți solurile.

Piroliza transformă materia organică în substanțele sale constitutive în stare gazoasă, o specie reziduală solidă formată din carbon și cenușă și o substanță lichidă cunoscută sub numele de bio-ulei.

Această reacție generează alți compuși, cum ar fi gazele sau lichidele ne-condensabile care pot fi condensate, în același timp care transformă ireversibil materia.

Deși această tehnică este foarte importantă și are multe aplicații, ea poate genera elemente dăunătoare mediului și prezintă un risc de toxicitate pentru ființele vii.

Reacția chimică a pirolizei

Reacția de piroliză, așa cum am menționat anterior, implică aplicarea unor temperaturi foarte ridicate într-o atmosferă fără oxigen, pentru a induce modificări ale proprietăților fizice și chimice ale substanțelor prin descompunerea lor termică.

În acest sens, acest proces transformă materia de origine organică în substanțele care o compun în faza gazoasă, o specie reziduală în faza solidă formată din carbon și cenușă și o substanță lichidă cu caracteristici uleioase cunoscute sub numele de bio-ulei.

Această reacție este folosită pentru a îndepărta substanțele poluante din materia organică și atinge acest scop prin două mijloace:

- Fragmentarea moleculelor contaminante prin ruperea legăturilor pentru a forma specii cu o greutate moleculară mai mică (cunoscută sub numele de distrugere).

- Separarea acestor compuși nocivi de materie fără a-i distruge.

Astfel, tehnica pirolizei este utilizată pe scară largă în tratamentul substanțelor organice care suferă fractură sau descompunere atunci când sunt expuse la căldură, cum ar fi hidrocarburile aromatice policiclice.

Dimpotrivă, această reacție nu are succes dacă se folosește pentru eliminarea speciilor anorganice, cum ar fi compușii metalici; cu toate acestea, este posibil să se folosească în procese care fac inerte aceste metale.

Reacția lemnului

În cazul reacției de piroliză din lemn, acest proces implică aplicarea unor temperaturi foarte ridicate (aproximativ 1000 ° C) într-un mediu fără aer. În funcție de produsele care trebuie obținute, există mai multe procese care sunt utilizate în mod regulat.

Una dintre tehnici este carbonizarea, în care coloane de lemn în formă conică sunt ridicate și acoperite cu pământ pentru a-l încălzi în cuptoarele metalice; Aceasta generează diferite produse, cum ar fi carbon activat, droguri, artificii, printre altele.

Pe de altă parte, distilarea distructivă determină acid acetic, gudron și alte substanțe prin încălzirea lemnului treptat, crescând treptat temperatura în încăperile închise utilizate în acest scop.

Se folosește și lichefierea, care este o procedură folosită în mod obișnuit la producerea unui combustibil în fază lichidă cunoscut sub numele de ulei pirolitic, care este produs în rezervoarele proiectate în acest scop.

Reacția uleiului

Când vine vorba de piroliza petrolului, se referă la procesul de descompunere sau fracționare a hidrocarburilor cu greutate moleculară mare conținute în amestecurile care alcătuiesc această substanță.

Astfel, atunci când unele produse derivate din țiței sunt supuse anumitor condiții de presiune și temperatură, moleculele cu greutate mai mare conținute în ele suferă un proces de fisurare sau „fisurare” care le fragmentează în hidrocarburi mai ușoare (cu un punct mai mic de fierbere și greutate mai mică).

Această procedură, care folosește în mare parte fracțiile mai grele de ulei, transformă cantități mari de hidrocarburi alifatice în molecule aromatice și ajută la producerea și îmbunătățirea combustibililor precum benzină, motorină, combustibil pentru aviație, printre altele.

În acest sens, molecule precum alcani, alchene și alte specii cu greutate moleculară mică produse de această reacție pot fi separate și purificate pentru a obține materie primă de mare relevanță pentru alte proceduri, cum ar fi sinteza anumitor compuși organici.

Reacția de biomasă

Reacția de piroliză a biomasei (materia organică depusă de la ființele vii) implică ruperea legăturilor chimice în compuși cu greutate moleculară mare, cum ar fi hemiceluloza sau celuloza, care sunt considerate macromolecule.

Aceste substanțe sunt fragmentate în specii gazoase mai mici prin reacții complexe de clivaj, deschidere inelară și depolimerizare, pentru transformarea biomasei în materie potențial utilizabilă din punct de vedere al energiei.

În funcție de starea de agregare în care se găsesc în condiții normale de mediu, piroliza biomasei poate provoca trei tipuri de substanțe: cărbune, gudron și gaz; Acestea pot duce la produse valoroase, cum ar fi biocombustibil.

Reacția alcanilor

După cum s-a spus anterior, piroliza constă în descompunerea substanțelor organice prin aplicarea căldurii și, în cazul alcanilor, o cameră închisă este utilizată la temperaturi ridicate într-un mod similar cu tipurile de piroliză explicate.

Cu toate acestea, întrucât acestea sunt alkenele mari, legăturile carbon-carbon sunt rupte - la întâmplare - de-a lungul moleculei și apar diferite specii radicale.

Deci, atunci când lanțul alchil al acestor compuși este fragmentat, se produc alcani mai mici, unele alchene (în principal etilenă) și alte specii mai mici, cum ar fi radicalii alchil, pe lângă hidrogen în cantități mai puțin importante.

Referințe

1. Wikipedia. (Sf). Piroliza. Preluat de pe en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (nd). Piroliza. Recuperat de pe britannica.com
3. Wang, S. și Luo, Z. (2017). Piroliza biomasei. Obținut din books.google.co.ve
4. Berlin, AA (2005). Fizica chimică a pirolizei, combustiei și oxidării. Recuperat din books.google.co.ve
5. Moldoveanu, SC (2009). Piroliza moleculelor organice: aplicații la problemele de sănătate și de mediu. Obținut din google.co.ve