The pirolisis adalah proses dekomposisi termal di mana -dari ketik zat asal organik di sebagian besar mereka mengalami suhu yang tinggi di media inert (tanpa oksigen). Ketika bahan organik diolah dengan pirolisis, produk yang digunakan di bidang industri diperoleh.
Salah satu unsur yang dapat diperoleh adalah kokas yang digunakan sebagai salah satu jenis bahan bakar dengan karakteristik industri. Anda juga bisa mendapatkan biochar (dikenal sebagai biochar), yang digunakan untuk memodifikasi atau memperbaiki tanah.
Pirolisis mengubah bahan organik menjadi zat penyusunnya dalam bentuk gas, spesies residu padat yang terdiri dari karbon dan abu, dan zat cair yang dikenal sebagai minyak nabati.
Reaksi ini menghasilkan senyawa lain, seperti gas atau cairan tak terkondensasi yang dapat terkondensasi, pada saat yang sama mengubah materi secara ireversibel.
Meskipun teknik ini sangat penting dan memiliki banyak aplikasi, teknik ini dapat menghasilkan elemen yang berbahaya bagi lingkungan dan menimbulkan risiko toksisitas bagi makhluk hidup.
Reaksi kimia pirolisis
Reaksi pirolisis, seperti yang disebutkan sebelumnya, melibatkan penerapan suhu yang sangat tinggi di atmosfer tanpa oksigen, untuk menyebabkan perubahan sifat fisik dan kimia zat melalui dekomposisi termalnya.
Dalam pengertian ini, proses ini mengubah materi asal organik menjadi zat penyusunnya dalam fase gas, spesies sisa dalam fase padat yang dibentuk oleh karbon dan abu, dan zat cair dengan karakteristik berminyak yang dikenal sebagai bio-oil.
Reaksi ini digunakan untuk menghilangkan zat pencemar dari bahan organik, dan itu mencapai tujuan itu melalui dua cara:
- Fragmentasi molekul pencemar dengan memutus ikatan untuk membentuk spesies dengan berat molekul lebih kecil (dikenal sebagai penghancuran).
- Pemisahan senyawa berbahaya ini dari materi tanpa merusaknya.
Dengan demikian, teknik pirolisis banyak digunakan dalam pengolahan bahan organik yang mengalami fraktur atau dekomposisi bila terkena panas, seperti hidrokarbon polisiklik aromatik.
Sebaliknya, reaksi ini tidak berhasil jika digunakan untuk menghilangkan spesies anorganik seperti senyawa logam; namun, dimungkinkan untuk menggunakannya dalam proses yang membuat logam ini menjadi lembam.
Reaksi kayu
Dalam kasus reaksi pirolisis pada kayu, proses ini melibatkan penerapan suhu yang sangat tinggi (kira-kira 1000 ° C) di lingkungan yang kekurangan udara. Bergantung pada produk yang akan diperoleh, ada beberapa proses yang biasa digunakan.
Salah satu tekniknya adalah karbonisasi, di mana tiang kayu berbentuk kerucut didirikan dan ditutup dengan tanah untuk memanaskannya di tungku logam; Ini berasal dari berbagai produk, seperti karbon aktif, obat-obatan, kembang api, dan lain-lain.
Di sisi lain, distilasi destruktif menghasilkan asam asetat, tar, dan zat lain dengan memanaskan kayu secara bertahap, secara bertahap meningkatkan suhu di ruangan tertutup yang digunakan untuk tujuan ini.
Pencairan juga digunakan, yang merupakan prosedur yang biasa digunakan dalam produksi bahan bakar fase cair yang dikenal sebagai minyak pirolitik, yang diproduksi dalam tangki yang dirancang untuk tujuan ini.
Reaksi minyak
Pirolisis minyak bumi mengacu pada proses dekomposisi atau fraksinasi hidrokarbon dengan berat molekul tinggi yang terkandung dalam campuran yang membentuk zat ini.
Jadi, ketika beberapa produk yang berasal dari minyak mentah mengalami kondisi tekanan dan suhu tertentu, molekul dengan berat lebih besar yang terkandung di dalamnya mengalami proses pemecahan atau "pemecahan" yang memecahnya menjadi hidrokarbon yang lebih ringan (dengan titik lebih rendah dari mendidih dan menurunkan berat badan).
Prosedur ini, yang sebagian besar menggunakan fraksi minyak yang lebih berat, mengubah hidrokarbon alifatik dalam jumlah besar menjadi molekul aromatik dan membantu dalam produksi dan peningkatan bahan bakar seperti bensin, diesel, bahan bakar penerbangan, dan lain-lain.
Dalam pengertian ini, molekul seperti alkana, alkena, dan spesies dengan berat molekul rendah lainnya yang dihasilkan oleh reaksi ini dapat dipisahkan dan dimurnikan untuk mendapatkan bahan mentah yang sangat relevan untuk prosedur lain, seperti sintesis senyawa organik tertentu.
Reaksi biomassa
Reaksi pirolisis biomassa (bahan organik yang diendapkan dari makhluk hidup) melibatkan pemutusan ikatan kimia dalam senyawa dengan berat molekul tinggi, seperti hemiselulosa atau selulosa, yang dianggap makromolekul.
Zat ini terfragmentasi menjadi spesies gas yang lebih kecil melalui reaksi kompleks dari pembelahan, pembukaan cincin, dan depolimerisasi, untuk transformasi biomassa menjadi materi yang berpotensi dapat digunakan dalam hal energi.
Menurut keadaan agregasi di mana mereka ditemukan dalam kondisi lingkungan normal, pirolisis biomassa dapat berasal dari tiga jenis zat: batubara, tar dan gas; Ini dapat menghasilkan produk berharga seperti biofuel.
Reaksi alkana
Seperti yang dikatakan sebelumnya, pirolisis terdiri dari penguraian zat organik dengan penerapan panas dan, dalam kasus alkana, ruang tertutup digunakan pada suhu tinggi dengan cara yang mirip dengan jenis pirolisis yang telah dijelaskan.
Namun, karena ini adalah alkena besar, ikatan karbon-karbon terputus - secara acak - di sepanjang molekul dan spesies radikal yang berbeda berasal.
Jadi, ketika rantai alkil dari senyawa ini terfragmentasi, alkana yang lebih kecil diproduksi, beberapa alkena (terutama etilena) dan spesies yang lebih kecil lainnya seperti radikal alkil, selain hidrogen dalam jumlah yang kurang penting.
Referensi
- Wikipedia. (sf). Pirolisis. Diperoleh dari en.wikipedia.org
- Britannica, E. (nd). Pirolisis. Dipulihkan dari britannica.com
- Wang, S., dan Luo, Z. (2017). Pirolisis Biomassa. Diperoleh dari books.google.co.ve
- Berlin, AA (2005). Fisika Kimia Pirolisis, Pembakaran, dan Oksidasi. Dipulihkan dari books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Pirolisis Molekul Organik: Aplikasi untuk Masalah Kesehatan dan Lingkungan. Diperoleh dari google.co.ve