Pirólise: Reação de madeira, petróleo e alcanos

A pirólise é um processo de decomposição térmica, em que as substâncias tipo origem orgânica -of a grande maioria são submetidas a temperaturas elevadas num meio inerte (sem oxigénio). Quando a matéria orgânica é tratada por meio de pirólise, são obtidos produtos utilizados no campo industrial.

Um dos elementos que pode ser obtido é o coque, usado como um tipo de combustível com características industriais. Você também pode obter o biocarbono (conhecido como biocarvão), usado para modificar ou melhorar os solos.

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A pirólise converte a matéria orgânica nas substâncias que a compõem no estado gasoso, uma espécie residual sólida formada por carbono e cinzas e uma substância líquida conhecida como bioaceita

Essa reação causa outros compostos, como gases ou líquidos não condensáveis, que podem ser condensados, enquanto transforma irreversivelmente a matéria.

Embora essa técnica seja muito importante e tenha muitas aplicações, pode gerar elementos nocivos ao meio ambiente e apresentar risco de toxicidade para os seres vivos .

Reação química de pirólise

A reação de pirólise, como mencionado anteriormente, envolve a aplicação de temperaturas muito altas em uma atmosfera livre de oxigênio, para induzir alterações nas propriedades físicas e químicas das substâncias através de sua decomposição térmica.

Nesse sentido, esse processo converte a matéria de origem orgânica nas substâncias que a compõem na fase gasosa, uma espécie residual da fase sólida formada por carbono e cinzas e uma substância líquida de características oleosas conhecida como bio-óleo.

Essa reação é usada para remover substâncias poluentes da matéria orgânica e cumpre esse objetivo por dois meios:

– Fragmentação de moléculas contaminantes, quebrando as ligações para formar espécies com menor peso molecular (conhecido como destruição).

– A separação desses compostos nocivos da matéria sem destruí-los.

Portanto, a técnica de pirólise é amplamente utilizada no tratamento de substâncias orgânicas que sofrem fraturas ou decomposição quando expostas ao calor, como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos.

Pelo contrário, essa reação é malsucedida se for usada para eliminar espécies inorgânicas, como compostos metálicos; no entanto, é possível usá-lo em processos que convertem esses metais em inertes.

Reação de madeira

No caso da reação de pirólise na madeira, esse processo envolve a aplicação de temperaturas muito altas (aproximadamente 1000 ° C) em um ambiente sem ar. Dependendo dos produtos que você deseja obter, existem vários processos usados ​​regularmente.

Uma das técnicas é a carbonização, na qual colunas de madeira de formato cônico são erguidas e revestidas com terra para aquecê-la em fornos metálicos; Isso causa diferentes produtos, como carvão ativado, drogas, jogos de pirotecnia, entre outros.

Por outro lado, a destilação do tipo destrutivo causa ácido acético, alcatrão e outras substâncias através do aquecimento da madeira gradualmente, aumentando gradualmente a temperatura nos compartimentos utilizados para esse fim.

Também é utilizada a liquefação, que é um procedimento comumente usado na produção de um combustível de fase líquida conhecido como óleo pirolítico, produzido em tanques projetados para essa finalidade.

Reação do óleo

Quando se fala em pirólise de petróleo, é feita referência ao processo de decomposição ou fracionamento dos hidrocarbonetos de alto peso molecular contidos nas misturas que compõem esta substância.

Assim, quando alguns produtos derivados do petróleo bruto são submetidos a determinadas condições de pressão e temperatura, teor das moléculas mais pesadas na estes passam por um processo de craqueamento ou “cracking” os fragmentos em hidrocarbonetos mais leves (menos ponto fervura e menor peso).

Esse procedimento, que utiliza principalmente as frações mais pesadas de petróleo, transforma grandes quantidades de hidrocarbonetos alifáticos em moléculas aromáticas e auxilia na produção e aprimoramento de combustíveis como gasolina, diesel, combustível de aviação, entre outros.

Nesse sentido, moléculas como alcanos, alcenos e outras espécies de baixo peso molecular produzidas por essa reação podem ser separadas e purificadas para obter matéria-prima de grande relevância para outros procedimentos, como a síntese de certos compostos orgânicos.

Reação de biomassa

A reação de pirólise de biomassa (matéria orgânica depositada nos seres vivos) envolve a quebra de ligações químicas em compostos de alto peso molecular, como hemicelulose ou celulose, que são consideradas macromoléculas.

Essas substâncias são fragmentadas em espécies gasosas de menor tamanho por reações complexas de clivagem, abertura de anéis e despolimerização, para a transformação da biomassa em matéria potencialmente utilizável em termos de energia.

De acordo com o estado de agregação em que estão em condições ambientais normais, a pirólise de biomassa pode originar três tipos de substâncias: carvão, alcatrão e gás; Isso pode levar a produtos valiosos, como o biocombustível.

Reação alcana

Como afirmado anteriormente, a pirólise consiste na decomposição de substâncias orgânicas pela aplicação de calor e, no caso dos alcanos , um invólucro fechado é usado a altas temperaturas, semelhantes aos tipos de pirólise que foram explicados.

No entanto, como esses são alcenos grandes, as ligações carbono-carbono são quebradas – aleatoriamente – ao longo da molécula e originam diferentes espécies radicais.

Assim, quando a cadeia alquil desses compostos é fragmentada, são produzidos alcanos menores, alguns alcenos (principalmente etileno) e outras espécies menores, como os radicais alquila, além do hidrogênio em quantidades menos importantes.

Referências

  1. Wikipedia (sf). Pirólise Obtido em en.wikipedia.org
  2. Britannica, E. (sf). Pirólise Recuperado de britannica.com
  3. Wang, S. e Luo, Z. (2017). Pirólise de Biomassa. Obtido em books.google.co.ve
  4. Berlim, AA (2005). Física Química de Pirólise, Combustão e Oxidação. Recuperado de books.google.co.ve
  5. Moldoveanu, SC (2009). Pirólise de moléculas orgânicas: aplicações em questões ambientais e de saúde. Obtido em google.co.ve

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