PIROLISI: REAZIONE DI LEGNO, OLIO E ALCANI - CHIMICA - 2026

La pirolisi è un processo di decomposizione termica in cui sostanze di origine organica di tipo nella loro grande maggioranza sono sottoposte ad alte temperature in mezzo inerte (senza ossigeno). Quando la materia organica viene trattata mediante pirolisi, si ottengono prodotti che vengono utilizzati in campo industriale.

Uno degli elementi che si possono ottenere è il coke, che viene utilizzato come tipo di combustibile con caratteristiche industriali. Puoi anche ottenere biochar (noto come biochar), che viene utilizzato per modificare o migliorare i terreni.

La pirolisi converte la materia organica nelle sue sostanze costituenti allo stato gassoso, una specie residua solida composta da carbonio e cenere e una sostanza liquida nota come bio-olio.

Questa reazione dà origine ad altri composti, come gas non condensabili o liquidi che possono essere condensati, nello stesso tempo in cui trasforma irreversibilmente la materia.

Sebbene questa tecnica sia molto importante e abbia molte applicazioni, può generare elementi dannosi per l'ambiente e presentare un rischio di tossicità per gli esseri viventi.

Reazione chimica di pirolisi

La reazione di pirolisi, come accennato in precedenza, prevede l'applicazione di temperature molto elevate in un'atmosfera priva di ossigeno, per indurre cambiamenti nelle proprietà fisiche e chimiche delle sostanze attraverso la loro decomposizione termica.

In questo senso, questo processo converte la materia di origine organica nelle sostanze che la compongono in fase gassosa, una specie residua in fase solida formata da carbone e ceneri, e una sostanza liquida con caratteristiche oleose nota come bio-olio.

Questa reazione viene utilizzata per rimuovere le sostanze inquinanti dalla materia organica e raggiunge tale scopo attraverso due mezzi:

- La frammentazione delle molecole contaminanti rompendo i legami per formare specie con un peso molecolare inferiore (nota come distruzione).

- La separazione di questi composti nocivi dalla materia senza distruggerli.

Pertanto, la tecnica della pirolisi è ampiamente utilizzata nel trattamento di sostanze organiche che subiscono frattura o decomposizione quando esposte al calore, come gli idrocarburi aromatici policiclici.

Al contrario, questa reazione non ha successo se deve essere utilizzata per eliminare specie inorganiche come i composti metallici; tuttavia è possibile utilizzarlo in processi che rendono inerti questi metalli.

Reazione del legno

Nel caso della reazione di pirolisi nel legno, questo processo prevede l'applicazione di temperature molto elevate (circa 1000 ° C) in un ambiente privo di aria. A seconda dei prodotti da ottenere, sono diverse le lavorazioni che vengono regolarmente utilizzate.

Una delle tecniche è la carbonizzazione, in cui vengono erette colonne di legno di forma conica e ricoperte di terra per riscaldarla in forni metallici; Questo dà origine a diversi prodotti, come carbone attivo, droghe, fuochi d'artificio, tra gli altri.

D'altra parte, la distillazione distruttiva provoca acido acetico, catrame e altre sostanze attraverso il riscaldamento del legno gradualmente, aumentando gradualmente la temperatura nei locali chiusi utilizzati a questo scopo.

Viene utilizzata anche la liquefazione, procedura comunemente utilizzata nella produzione di un combustibile in fase liquida noto come olio pirolitico, che viene prodotto in serbatoi progettati a tale scopo.

Reazione dell'olio

Quando si parla di pirolisi del petrolio, ci si riferisce al processo di decomposizione o frazionamento degli idrocarburi ad alto peso molecolare contenuti nelle miscele che compongono questa sostanza.

Pertanto, quando alcuni prodotti derivati ​​dal petrolio greggio sono sottoposti a determinate condizioni di pressione e temperatura, le molecole di maggior peso in essi contenute subiscono un processo di cracking o "cracking" che li frammenta in idrocarburi più leggeri (con un punto di bollente e di peso inferiore).

Questa procedura, che utilizza principalmente le frazioni più pesanti del petrolio, trasforma grandi quantità di idrocarburi alifatici in molecole aromatiche e aiuta nella produzione e nel miglioramento di combustibili come benzina, diesel, carburante per aviazione, tra gli altri.

In questo senso, molecole come alcani, alcheni e altre specie a basso peso molecolare prodotte da questa reazione possono essere separate e purificate al fine di ottenere materie prime di grande rilevanza per altre procedure, come la sintesi di alcuni composti organici.

Reazione della biomassa

La reazione di pirolisi della biomassa (materia organica depositata da esseri viventi) comporta la rottura di legami chimici in composti ad alto peso molecolare, come l'emicellulosa o la cellulosa, che sono considerati macromolecole.

Queste sostanze vengono frammentate in specie gassose più piccole attraverso complesse reazioni di scissione, apertura dell'anello e depolimerizzazione, per la trasformazione della biomassa in materia potenzialmente utilizzabile dal punto di vista energetico.

A seconda dello stato di aggregazione in cui si trovano in condizioni ambientali normali, la pirolisi delle biomasse può originare tre tipologie di sostanze: carbone, catrame e gas; Questi possono portare a prodotti preziosi come i biocarburanti.

Reazione degli alcani

Come detto in precedenza, la pirolisi consiste nella decomposizione di sostanze organiche mediante applicazione di calore e, nel caso degli alcani, viene utilizzata una camera chiusa ad alte temperature in modo simile ai tipi di pirolisi che sono stati spiegati.

Tuttavia, poiché si tratta di grandi alcheni, i legami carbonio-carbonio vengono rotti - casualmente - lungo la molecola e hanno origine diverse specie di radicali.

Pertanto, quando la catena alchilica di questi composti è frammentata, vengono prodotti alcani più piccoli, alcuni alcheni (principalmente etilene) e altre specie più piccole come i radicali alchilici, oltre all'idrogeno in quantità meno importanti.

Riferimenti

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