NHIỆT PHÂN: PHẢN ỨNG CỦA GỖ, DẦU VÀ ANKAN - HÓA HỌC - 2025

Nhiệt phân là một quá trình phân hủy nhiệt trong đó phần lớn các chất có nguồn gốc hữu cơ của chúng phải chịu nhiệt độ cao trong môi trường trơ ​​(không có oxy). Khi chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp nhiệt phân, các sản phẩm được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp sẽ thu được.

Một trong những nguyên tố có thể thu được là than cốc, được sử dụng như một loại nhiên liệu có tính chất công nghiệp. Bạn cũng có thể lấy than sinh học (được gọi là than sinh học), được sử dụng để sửa đổi hoặc cải tạo đất.

Quá trình nhiệt phân chuyển đổi chất hữu cơ thành các chất cấu thành của nó ở trạng thái khí, dạng cặn rắn được tạo thành từ cacbon và tro, và một chất lỏng được gọi là dầu sinh học.

Phản ứng này làm phát sinh các hợp chất khác, chẳng hạn như khí không ngưng tụ hoặc chất lỏng có thể ngưng tụ, đồng thời nó biến đổi vật chất một cách không thể đảo ngược.

Mặc dù kỹ thuật này rất quan trọng và có nhiều ứng dụng, nhưng nó có thể tạo ra các yếu tố có hại cho môi trường và có nguy cơ gây độc cho chúng sinh.

Phản ứng nhiệt phân hóa học

Phản ứng nhiệt phân, như đã đề cập trước đây, liên quan đến việc áp dụng nhiệt độ rất cao trong môi trường không có oxy, để tạo ra những thay đổi về tính chất vật lý và hóa học của các chất thông qua sự phân hủy nhiệt của chúng.

Theo nghĩa này, quá trình này chuyển đổi vật chất có nguồn gốc hữu cơ thành các chất tạo thành nó ở pha khí, một phần còn lại trong pha rắn được tạo thành bởi cacbon và tro, và một chất lỏng có đặc tính dầu được gọi là dầu sinh học.

Phản ứng này được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi chất hữu cơ và nó thực hiện mục đích đó thông qua hai cách:

- Sự phân mảnh của các phân tử gây ô nhiễm bằng cách phá vỡ các liên kết để tạo thành các loài có khối lượng phân tử nhỏ hơn (được gọi là sự phá hủy).

- Việc tách các hợp chất có hại này ra khỏi vật chất mà không phá hủy chúng.

Vì vậy, kỹ thuật nhiệt phân được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý các chất hữu cơ bị đứt gãy hoặc phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt, chẳng hạn như hydrocacbon thơm đa vòng.

Ngược lại, phản ứng này không thành công nếu nó được sử dụng để loại bỏ các chất vô cơ như các hợp chất kim loại; tuy nhiên, có thể sử dụng nó trong các quá trình làm trơ các kim loại này.

Phản ứng của gỗ

Trong trường hợp phản ứng nhiệt phân trong gỗ, quá trình này liên quan đến việc áp dụng nhiệt độ rất cao (khoảng 1000 ° C) trong môi trường thiếu không khí. Tùy thuộc vào sản phẩm thu được, có một số quy trình được sử dụng thường xuyên.

Một trong những kỹ thuật là cacbon hóa, trong đó các cột gỗ hình nón được dựng lên và phủ đất để nung trong lò nung kim loại; Điều này tạo ra các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như than hoạt tính, thuốc, pháo hoa, v.v.

Mặt khác, quá trình chưng cất phá hủy gây ra axit axetic, hắc ín và các chất khác thông qua quá trình đốt nóng gỗ dần dần làm tăng nhiệt độ trong các phòng kín được sử dụng cho mục đích này.

Hóa lỏng cũng được sử dụng, đây là một quy trình thường được sử dụng trong sản xuất nhiên liệu pha lỏng được gọi là dầu nhiệt phân, được sản xuất trong các bồn chứa được thiết kế cho mục đích này.

Phản ứng dầu

Khi nói đến nhiệt phân dầu mỏ là nói đến quá trình phân hủy hoặc phân đoạn các hydrocacbon có khối lượng phân tử cao có trong hỗn hợp tạo nên chất này.

Do đó, khi một số sản phẩm có nguồn gốc từ dầu thô phải chịu một số điều kiện áp suất và nhiệt độ nhất định, các phân tử có trọng lượng lớn hơn chứa trong chúng sẽ trải qua quá trình bẻ gãy hoặc "nứt" phân mảnh chúng thành các hydrocacbon nhẹ hơn (với điểm thấp hơn là sôi và giảm khối lượng).

Quy trình này, chủ yếu sử dụng các phân đoạn nặng hơn của dầu, biến đổi một lượng lớn các hydrocacbon béo thành các phân tử thơm và giúp sản xuất và cải tiến các loại nhiên liệu như xăng, dầu diesel, nhiên liệu hàng không, v.v.

Theo nghĩa này, các phân tử như ankan, anken và các loại có trọng lượng phân tử thấp khác được tạo ra từ phản ứng này có thể được tách ra và tinh chế để thu được nguyên liệu thô có liên quan lớn cho các quy trình khác, chẳng hạn như tổng hợp các hợp chất hữu cơ nhất định.

Phản ứng sinh khối

Phản ứng nhiệt phân sinh khối (chất hữu cơ lắng đọng từ cơ thể sống) liên quan đến việc phá vỡ các liên kết hóa học trong các hợp chất có trọng lượng phân tử cao, chẳng hạn như hemicellulose hoặc cellulose, được coi là các đại phân tử.

Các chất này được phân mảnh thành các dạng khí nhỏ hơn thông qua các phản ứng phức tạp của sự phân cắt, mở vòng và khử phân tử, để chuyển hóa sinh khối thành vật chất có thể sử dụng được về mặt năng lượng.

Theo trạng thái tập hợp mà chúng được tìm thấy trong điều kiện môi trường bình thường, quá trình nhiệt phân sinh khối có thể tạo ra ba loại chất: than, hắc ín và khí; Những điều này có thể dẫn đến các sản phẩm có giá trị như nhiên liệu sinh học.

Phản ứng của ankan

Như đã nói ở trên, nhiệt phân bao gồm sự phân hủy các chất hữu cơ bằng tác dụng của nhiệt và trong trường hợp của ankan, một buồng kín được sử dụng ở nhiệt độ cao theo cách tương tự như các kiểu nhiệt phân đã được giải thích.

Tuy nhiên, vì đây là những anken lớn, các liên kết cacbon-cacbon bị phá vỡ - một cách ngẫu nhiên - dọc theo phân tử và bắt nguồn các gốc khác nhau.

Do đó, khi chuỗi alkyl của các hợp chất này bị phân mảnh, các ankan nhỏ hơn được tạo ra, một số anken (chủ yếu là etylen) và các loại nhỏ khác như các gốc ankyl, ngoài hydro với số lượng ít quan trọng hơn.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (sf). Nhiệt phân. Lấy từ en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (nd). Nhiệt phân. Phục hồi từ britannica.com
3. Wang, S. và Luo, Z. (2017). Nhiệt phân sinh khối. Lấy từ books.google.co.ve
4. Berlin, AA (2005). Vật lý hóa học của nhiệt phân, đốt cháy và oxy hóa. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
5. Moldoveanu, SC (2009). Nhiệt phân các phân tử hữu cơ: Ứng dụng cho các vấn đề về sức khỏe và môi trường. Lấy từ google.co.ve