Обугливание — это химический процесс неполного сгорания некоторых твердых веществ при воздействии высокой температуры . Тепловая дистилляция удаляет водяной пар и летучие органические соединения ( синтез-газ ) из матрицы. Остаточный черный углеродный материал — это уголь , в отличие от более светлой золы . Под действием тепла обугливание удаляет водород и кислород из твердого вещества, так что оставшийся уголь состоит в основном из углерода . [1] Полимеры, такие как термореактивные , или большинство твердых органических соединений, таких как древесина или биологическая ткань , демонстрируют поведение обугливания.
Обугливание означает частичное сгорание, приводящее к почернению поверхности. [1]
Обугливание может быть результатом естественных процессов, таких как огонь; это также преднамеренная и контролируемая реакция, используемая при производстве определенных продуктов. Механизм обугливания является частью обычного горения определенных видов твердого топлива, таких как древесина. При обычном горении летучие соединения, образующиеся при обугливании, поглощаются пламенем внутри огня или выбрасываются в атмосферу, в то время как горение угля можно увидеть в виде раскаленных красных углей или угольков, которые горят без присутствия пламени.
_-_panoramio.jpg/1280px-Adam_ne_yap%C4%B1yor(k%C3%B6m%C3%BCr_yap%C4%B1yor)_-_panoramio.jpg)
Кокс и древесный уголь производятся путем обугливания, как в промышленных масштабах, так и путем обычного сжигания угля или древесины. Обычное сжигание потребляет уголь, а также газы, полученные при его создании, в то время как промышленные процессы стремятся извлечь очищенный уголь с минимальными потерями при сгорании. Это достигается либо сжиганием исходного топлива (древесины или угля) в среде с низким содержанием кислорода, либо его нагреванием до высокой температуры без возможности возгорания. При промышленном производстве кокса и древесного угля летучие соединения, выделяющиеся при обугливании, часто улавливаются для использования в других химических процессах.
Кузнечный горн , работающий на угле, на самом деле производит тепло, необходимое для высокотемпературной металлообработки, путем непрерывного производства и потребления кокса в тщательно контролируемом огне. Внутреннее кольцо горящего кокса обеспечивает тепло, которое преобразует окружающий уголь в кокс, который затем сам подается в центр огня для обеспечения необходимого тепла и создания большего количества кокса; сам по себе уголь не способен производить тепло, необходимое для некоторых кузнечных операций.
Обугливание является важным процессом при возгорании твердого топлива и тлении . При строительстве зданий из массива древесины предсказуемое образование угля используется для определения огнестойкости поддерживающих бревен и является важным фактором в противопожарной технике. Если деревянная колонна имеет достаточно большой диаметр, во время пожара конструкции ее открытая поверхность будет превращаться в уголь до тех пор, пока толщина угля не обеспечит достаточную изоляцию для предотвращения дополнительного обугливания. Затем этот слой служит для защиты оставшегося структурно прочного ядра древесины, которое может продолжать нести нагрузку здания, если оно надлежащим образом спроектировано. [ необходима цитата ]
Обугливание также является методом, используемым для сохранения древесины . В Японии этот традиционный метод называется якисуги или сё суги бан . [2]
Обугливание имело особое значение в общем праве Англии . В этой системе преступление поджога требовало обугливания жилища — фактического повреждения волокон материала, из которого было построено сооружение, — а не просто «обжигания» или повреждения поверхности или поверхностных покрытий, таких как ковры и обои .