WikiSysop: file->datoteka

2022-05-01T09:45:52Z

file->datoteka

←Starija inačica		Inačica od 1. svibanj 2022. u 09:45
Redak 4:		Redak 4:

	== Proces ==		== Proces ==
	[[~~File~~:SimpleDiagramPyrolysis.png\|alt=Simplified Pyrolysis chemistry on burning wood\|thumb\|372x372px\|Pojednostavljeni prikaz procesa pirolize]]Piroliza pretvara [[Organska tvar\|organske tvari]] u njihove plinovite komponente, čvrste ostatke [[Ugljik\|ugljika]] i [[Pepeo\|pepela]] te kapljevinu koja se zove [[pirolitički\|pirolitičko ulje]] (ili bio-ulje). Proces ima dvije primarne metode za uklanjanje [https://glossary.periodni.com/glosar.php?hr=kontaminat kontaminanata] iz tvari: uništavanje i uklanjanje. U metodi uništavanja organski zagađivači se raščlanjuju u spojeve male molekulske mase, dok se u postupku uklanjanja ne uništavaju, već se odvajaju od onečišćenog materijala. Piroliza je koristan postupak za tretiranje organskih materijala koji se raspadaju pod prisustvom [[Toplina\|topline]]. To sam sobom uključuje [[Bifenil\|poliklorirane bifenile]], [[Dioksini\|dioksine]] i[[Aromatski ugljikovodici\| aromatske ugljikovodike]]. Iako nije korisna za uklanjanje ili uništavanje [[Anorganska kemija\|anorganskih]] materijala kao što su [[metali]], može se koristiti u tehnikama koje čine takve materijale [[Inertni referentni okvir\|inertnim]].<sup>[6]</sup>		[[Datoteka:SimpleDiagramPyrolysis.png\|alt=Simplified Pyrolysis chemistry on burning wood\|thumb\|372x372px\|Pojednostavljeni prikaz procesa pirolize]]Piroliza pretvara [[Organska tvar\|organske tvari]] u njihove plinovite komponente, čvrste ostatke [[Ugljik\|ugljika]] i [[Pepeo\|pepela]] te kapljevinu koja se zove [[pirolitički\|pirolitičko ulje]] (ili bio-ulje). Proces ima dvije primarne metode za uklanjanje [https://glossary.periodni.com/glosar.php?hr=kontaminat kontaminanata] iz tvari: uništavanje i uklanjanje. U metodi uništavanja organski zagađivači se raščlanjuju u spojeve male molekulske mase, dok se u postupku uklanjanja ne uništavaju, već se odvajaju od onečišćenog materijala. Piroliza je koristan postupak za tretiranje organskih materijala koji se raspadaju pod prisustvom [[Toplina\|topline]]. To sam sobom uključuje [[Bifenil\|poliklorirane bifenile]], [[Dioksini\|dioksine]] i[[Aromatski ugljikovodici\| aromatske ugljikovodike]]. Iako nije korisna za uklanjanje ili uništavanje [[Anorganska kemija\|anorganskih]] materijala kao što su [[metali]], može se koristiti u tehnikama koje čine takve materijale [[Inertni referentni okvir\|inertnim]].<sup>[6]</sup>

	== Industrijski izvori ==		== Industrijski izvori ==

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-24T03:12:50Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

'''Piroliza''' je toplinska razgradnja [http://www.gradimo.hr/clanak/organski-materijali/24627 organskog materijala] pri povišenoj [[Temperatura|temperaturi]] i odsutnosti [[Kisik|kisika]] (ili bilo kojeg [[Halogeni elementi|halogenog elementa]]) . To uključuje istodobnu promjenu kemijskog sastava i stanja te [[Ireverzibilni proces|nepovratnost]] procesa. Pritom se velike [[Molekula|molekule]] razgrađuju na manje, npr. [[metan]] se pri 1300 do 1400°C raspada na [[vodik]] i [[ugljik]]; drugi plinoviti ''[[Alkani|alkani]]'' razgrađuju se već pri mnogo nižim temperaturama (400°C do 600°C). Riječ "Piroliza" dolazi od grčkih elemenata ''pyro'' ([[vatra]]) i ''lysis'' (razdvajanje) . Na pirolizi tekućih [[Alkani|alkana]] temelji se krekiranje naftnih frakcija. U kemijskoj industriji primjenjuje se i piroliza aromatskih [[ugljikovodici|ugljikovodika]], [[alkohol]]a, [[eter]]a, [[aldehid]]a, [[keton]]a, karboksilnih [[Kiseline|kiselina]] i njihovih [[soli]].

Brza ili trenutačna piroliza (tzv. ''flash'') uobičajena je tehnika pri dobivanju kapljevine iz čvrste [[Biomasa|biomase]]; pritom je vrijeme zadržavanja vrlo kratko (<2 s), uz veliku [[Brzina|brzinu]] zagrijavanja pri 350°C do 500°C. Prvo umjetno dobivanje organskog spoja, [[Urea|ureje]] (F. Wohler, 1828.), ostvareno je pirolizom [[Amonijev cijadid|amonijeva cijanida]]. Piroliza se razlikuje od ostalih procesa kao što su [[Gorenje|izgaranje]] i [[hidroliza]], jer obično ne uključuje reakcije s kisikom, [[Voda|vodom]] ili bilo kojim drugim [[Reagens|reagensom]]. U praksi nije moguće postići potpunu [[Atmosfera|atmosferu]] bez [[Kisik|kisika]]. Budući da je neki kisik prisutan u bilo kojem sustavu pirolize, dolazi do male količine [[Oksidacija|oksidacije]].[1]

== Proces ==
[[File:SimpleDiagramPyrolysis.png|alt=Simplified Pyrolysis chemistry on burning wood|thumb|372x372px|Pojednostavljeni prikaz procesa pirolize]]Piroliza pretvara [[Organska tvar|organske tvari]] u njihove plinovite komponente, čvrste ostatke [[Ugljik|ugljika]] i [[Pepeo|pepela]] te kapljevinu koja se zove [[pirolitički|pirolitičko ulje]] (ili bio-ulje). Proces ima dvije primarne metode za uklanjanje [https://glossary.periodni.com/glosar.php?hr=kontaminat kontaminanata] iz tvari: uništavanje i uklanjanje. U metodi uništavanja organski zagađivači se raščlanjuju u spojeve male molekulske mase, dok se u postupku uklanjanja ne uništavaju, već se odvajaju od onečišćenog materijala. Piroliza je koristan postupak za tretiranje organskih materijala koji se raspadaju pod prisustvom [[Toplina|topline]]. To sam sobom uključuje [[Bifenil|poliklorirane bifenile]], [[Dioksini|dioksine]] i[[Aromatski ugljikovodici| aromatske ugljikovodike]]. Iako nije korisna za uklanjanje ili uništavanje [[Anorganska kemija|anorganskih]] materijala kao što su [[metali]], može se koristiti u tehnikama koje čine takve materijale [[Inertni referentni okvir|inertnim]].[6]

== Industrijski izvori ==
[[Datoteka:Rice chaffs.jpg|mini|308x308px|Rižine ljuske]]
Mnogi izvori [[organske tvari]] mogu se koristiti kao [[Sirovine|sirovina]] za pirolizu. Neki od njih su:
{| class="wikitable sortable"
|-
|'''Biljni materijali'''
|piljevina, otpadno [[Drvo (materijal)|drvo]], drvenasti [[korov]]
|-
|'''Poljoprivredni izvori'''
|ljuske [[Orah|oraha]], [[slama]], [[Pamuk|pamučno]] smeće, [[Riža|rižine]] ljuske, divlji [[proso]]
|-
|'''Životinjski otpad'''
|smeće [[Perad|peradi]], [[Mliječna kiselina|mliječni]] gnoj, potencijalno drugo [[gnojivo]]
|-
|'''Industrijski nusproizvodi'''||papirni [[mulj]], destilatori zrna
|}

== Primjena ==

Piroliza ima brojne primjene koje su vezane uz "zelenu" tehnologiju. Korisna je za izvlačenje materijala iz proizvoda kao što su [[automobilske gume]], uklanjanje organskih kontaminanata iz tla te stvaranje [[Biogoriva|biogoriva]] od usjeva i otpadnih proizvoda. Piroliza može pomoći u razlaganju automobilskih guma u korisne dijelove, čime se smanjuje [[Zagađenje|ekološko zagađenje]] zbrinjavanjem starih guma. Gume su značajan proizvod odlagališta otpada u mnogim područjima jer otpuštaju teške metale u procesu spaljivanja. Međutim, kada se gume piroliziraju, one se razgrađuju u [[plin]] i [[Ulja|ulje]] (upotrebljivo za gorivo) i [[Čađa|čađu]] (upotrebljivu kao punilo [[Polimer|polimernim]] proizvodima i kao [[aktivni ugljen]] u filterima i [[Gorivi članak s čvrstim oksidima kao elektrolitom|gorivim člancima]]).[7] Pored toga, piroliza može ukloniti [[Organska tvar|organske]] [[Zagađenje|zagađivače]] iz [[Kanalizacija|kanalizacijskog]] mulja i teške [[Kovine|metale]] preostale u [[Inertni referentni okvir|inertnom]] mulju što omogućuje sigurno korištenje [[Mulj|mulja]] kao [[gnojivo]].

Nadalje, piroliziranje [[Biomasa|biomase]] (biološki materijali poput drva i [[Šećerna trska|šećerne trske]]) ima veliku mogućnost za proizvodnju energetskih izvora koji bi mogli dopuniti ili zamijeniti [[Energija|energiju]] na bazi [[Nafta|nafte]]. Piroliza uzrokuje [[Celuloza|celulozu]], [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=24929 hemicelulozu] i dio [https://sh.wikipedia.org/wiki/Lignin lignina] u [[Biomasa|biomasi]] da bi se ona razgradila na manje molekule u plinovitom stanju. Kada se hladi, ti se plinovi kondenziraju do tekućeg stanja i postaju bio-ulje, dok ostatak izvorne mase (uglavnom preostali lignin) ostaje kao kruti biološki i nekondenzirani [[plin]].

== Drveni ugljen ==
[[Datoteka:Charcoal.jpg|mini|[[Drveni ugljen]]|376x376px]]

Ljudi su koristili pirolizu za pretvaranje drva u [[ugljen]] na industrijskoj razini od davnih vremena. Osim drva, postupak također može koristiti piljevinu i ostale proizvode od drva. Drveni ugljen dobiva se zagrijavanjem drva dok se ne postigne potpuna piroliza (karbonizacija), ostavljajući samo [[ugljik]] i [[Pepeo|anorganski pepeo]]. U mnogim dijelovima svijeta [[drveni ugljen]] se još uvijek proizvodi poluindustrijski spaljivanjem puno drveta koja su uglavnom prekrivena blatom ili [[Opeka|opekom]]. Toplina nastala paljenjem dijela drva i nestabilnim nusproduktima pirolizira ostatak drva. Ograničena količina [[Kisik|kisika]] sprječava gorenje [[Ugljen|ugljena]]. Suvremenija alternativa je zagrijavanje drveta u zračnoj [[Kovine|metalnoj]] posudi koja mnogo manje [[Zagađenje|zagađuje]] i omogućuje da se hlapljivi proizvodi [[Kondenzacija|kondenziraju]].

Zbog izvorne strukture drveta i pora nastalih ispuštanjem plinova završni proizvod postaje svijetli i porozan te jako [[Krhkost|krhak]]. [9]

== Vatra ==
[[Datoteka:Et baal.jpg|mini|[[Vatra]]
|201x201px]]

Piroliza je obično prva kemijska reakcija koja se javlja kod gorenja mnogih čvrstih organskih [[goriva]], poput drva, tkanine i papira, kao i nekih vrsta [[Polimer|polimera]]. U gorenju [[Drvo (materijal)|drva]], vidljivi [[Plamen|plamenovi]] nisu samo zbog izgaranja drveta, nego plinova koji se oslobađaju njegovom pirolizom. Stoga je piroliza uobičajenih materijala poput drva, [[Polimer|polimera]] i odjeće iznimno važna za zaštitu od požara. Ne bi se trebala miješati s hidrotermalnim reakcijama kao što su [[Rasplinjavanje|hidrotermalno rasplinjavanje]], hidrotermalna likvidacija i hidrotermalna karbonizacija koja se javljaju u vodenim okolišima jer se [[Temperatura|temperature]] i reakcijski procesi razlikuju s [[Ionska izmjena|ionskim reakcijama]].[2]

== Kuhanje ==

Piroliza nastaje uvijek kada je hrana izložena dovoljno visokoj temperaturi u suhom okruženju, kao što je prženje, pečenje ili roštiljanje. To je [[Kemijska kinetika|kemijski]] proces koji je odgovoran za formiranje zlatno-smeđe kore u hrani pripremljenim tim metodama. U normalnom kuhanju glavni sastojci hrane koji podržavaju pirolizu su [[ugljikohidrati]] (uključujući [[Šećeri|šećere]] , [[škrob]] i [[vlakna]]) i [[proteini]]. Piroliza masti zahtijeva mnogo višu [[Temperatura|temperaturu]] jer proizvodi toksične i zapaljive proizvode te se općenito izbjegava u normalnom kuhanju. Konkretno, piroliza proteina i ugljikohidrata počinje na temperaturama znatno nižoj od temperature paljenja krutog ostatka, a hlapljivi proizvodi su previše razrijeđeni u [[Zrak|zraku]] kako bi se zapalili. Piroliza [[Ugljikohidrati|ugljikohidrata]] i [[Bjelančevine|bjelančevina]] zahtijeva temperature znatno veće od 100 °C, tako da se ne pojavljuje sve dok je prisutna [[voda]] u kapljevitoj fazi. Ona se obično za većinu hrane ograničava na vanjskim slojevima hrane i počinje tek nakon što se ti slojevi isuše. Međutim, temperatura pirolize za hranu je niža od [[Vrelište|vrelišta]] za [[Lipidi|lipide]], tako da se piroliza događa kod prženja u biljnom ulju. Piroliza također igra bitnu ulogu u proizvodnji ječmenog [[Čaj|čaja]], [[Kava|kave]] i prženih orašastih plodova kao što su [[kikiriki]] i [[Badem|bademi]]. Budući da se sastoje uglavnom od suhih materijala, proces pirolize nije ograničen na najudaljenije slojeve nego se proteže kroz materijale. U svim tim slučajevima, piroliza stvara ili oslobađa mnoge tvari koje doprinose [[Okus|okusu]], boji i biološkim svojstvima konačnog proizvoda. Također može uništiti neke tvari koje su [[Otrov|otrovne]], neugodne u okusu ili one koje mogu doprinijeti kvarenju. Kontrolirana piroliza [[Šećeri|šećera]], počevši od 170 °C, proizvodi [[karamel]] bež smeđih (u vodi topljivih) proizvoda koja se široko koristi u [[Prehrambena industrija|prehrambenoj industriji]] (u obliku bojila karamela) kao bojila za bezalkoholna pića i drugih prehrambenih proizvoda. Čvrsti ostatak od pirolize prolivene i prskane hrane stvara tamno smeđu crnu opnu koja se često vidi na posudama za kuhanje, štednjacima i unutarnjim površinama peći.

== Ugljična vlakna ==
[[Datoteka:Carbonsheetwiki1.png|mini|275x275px|Ugljična vlakna
]]

[http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=62994 Ugljična vlakna] se mogu koristiti za izradu vrlo jakih [[Tekstilna industrija|tekstila]]. Dobivaju se iz već oblikovanih drugih organskih [[Vlakno|vlakana]], pretežito poliakrilonitrilnih vlakana velike čvrstoće, a u manjoj mjeri i od [[Celuloza|celuloznih viskoznih vlakana]], te iz [[smola|smolastog]] ostatka nakon pirolize [[Nafta|nafte]] (tzv. mezofazna [[smola]]). Neovisno o vrsti ishodišnoga materijala, proces dobivanja provodi se termičkom obradbom u nekoliko stupnjeva (predobradba i karbonizacija) . U njemu se pod strogo definiranim uvjetima i procesnim parametrima iz početnoga materijala postupno uklanjaju svi [[Kemijski element|kemijski elementi]] osim [[Ugljik|ugljika]], uz njegovu istodobnu postupnu ciklizaciju. Kod proizvodnje [[Grafit|grafitnih]] vlakana, u završnoj se obradbi ciklička struktura ugljika grafitiranjem oblikuje u grafitnu. Prva ugljična vlakna su izrađena od [[Zrak|zraka]], ali poliakrilonitril je postao najčešći polazni materijal. Za svoje prve radne [[Električna struja|električne]] svjetiljke, Joseph Wilson Swan i [[Thomas Edison]] upotrijebili su [[Ugljik|ugljikove]] niti od pirolize [[Pamuk|pamučnih]] vlakna i od [[Bambuseae|bambusa]].[3]

==Pirolitički ugljik==

[[Datoteka:Pyrolytic graphite.jpg|mini|351x351px|Listovi pirolitičkog ugljika]]

Pirolitički [[ugljik]] je materijal sličan [[Grafit|grafitu]], ali posjeduje [[Kovalentna veza|kovalentnu]] vezu između njegovih grafitnih ploča kao rezultat nepravilnosti u njegovoj proizvodnji. Pirolitički ugljik je umjetni i ne može se naći u [[Priroda|prirodi]]. Proizvodi se zagrijavanjem [[Ugljikovodici|ugljikovodika]] gotovo na [[Temperatura|temperaturu]] razgradnje i dozvoljava [[Kristalizacija|kristalizaciju]] [[Grafit|grafita]] (piroliza). Jedna metoda je zagrijavanje sintetičkih vlakana u [[Vakuum|vakuumu]], a druga je metoda staviti sjeme na ploču u vrlo vrućem plinu kako bi se sakupila grafitna [[Prevlaka (tehnologija)|prevlaka]]. To se koristi kod proizvoda koji su izloženi visokim temperaturama kao što su: [[raketa]], toplinski štit motora, laboratorijske peći te u biomedicinskim protezama.[8]

== Ulje ==
Brza piroliza može se koristiti za pretvaranje širokog raspona [[Sirovine|sirovina]] [[Biomasa|biomase]] u tekuće [[ulje]]. Komponenta bogata [[Fenoli|fenolom]] može se izlučiti iz ovog ulja i koristiti kao jeftina zamjena za [[Nafta|naftu]]. Nacionalni laboratorij za [[Obnovljivi izvori energije|obnovljive izvore energije]] razvio je postupak ekstrakcije kako bi se oporavio ovaj dio [[Fenoli|fenola]] i pokazao značajke tih fenol-ulja u modificiranim [[Ljepilo|ljepilima]] fenol formaldehida za drva.[5]

== Ograničenja i zabrinutost ==

Tehnologija pirolize zahtijeva sušenje [[Tlo|tla]] prije tretmana. Ograničeni podaci o značajkama sustava koji obrađuju opasni otpad, a koji sadrže poliklorirane [[Bifenil|bifenile]], [[Dioksini|dioksine]] i ostale [[Organski spojevi|organske spojeve]]. Postoji zabrinutost da sustavi koji uništavaju klorirane organske molekule [[Toplina|topline]] mogu stvoriti proizvode [[Gorenje#Nepotpuno_izgaranje|nepotpunog izgaranja]], uključujući [[Dioksini|dioksine]] i furane. Taljevina se obično [[Recikliranje|reciklira]] u reaktorskoj komori. Međutim, ovisno o obrađenom otpadu (osobito [[Anorganska kemija|anorganskih]]) i količini [[Pepeo|pepela]], potrošena rastopljena sol može biti opasna i zahtijevati posebnu pažnju zbrinjavanja. Piroliza nije učinkovita u uništavanju ili fizičkom odvajanju anorganske tvari od kontaminiranog medija. Hlapljivi metali mogu se ukloniti kao rezultat viših [[temperatura]] povezanih s postupkom. Nusproizvodi koji sadrže teške metale mogu zahtijevati stabilizaciju prije konačnog odlaganja. Kada se otpadni plinovi ohlade, kapljevina se [[Kondenzacija|kondenzira]] stvarajući ostatak ulja / [[katran|katrana]] i onečišćenu vodu. Ova ulja i [[katran|katrani]] mogu biti opasni otpad koji zahtijevaju pravilan tretman, skladištenje i odlaganje.[6]

== Poveznice ==
* [[Pirolitički kotao]]

==Izvori==
{{izvori}}
# [https://www.britannica.com/science/pyrolysis "Pyrolysis", Encyclopaedia Britannica.]
# [http://virtual.vtt.fi/virtual/innofirewood/stateoftheart/database/burning/burning.html Burning of wood, InnoFireWood's website].
# [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=62994 "Ugljična vlakna", enciklopedija.]
# [https://web.archive.org/web/20070814144750/http://www1.eere.energy.gov/biomass/pyrolysis.html "Pyrolysis and Other Thermal Processing"]
# [https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-009-1559-6_44 "Use of Biomass Pyrolysis Oils for Preparation of Modified Phenol Formaldehyde Resins"]
# [http://www.cpeo.org/techtree/ttdescript/pyrols.htm "Pyrolysis"]
# [https://web.archive.org/web/20150326030623/http://www.epa.gov/osw/conserve/materials/tires/tdf.htm "Tire-Derived Fuel]"
# [https://books.google.hr/books?id=Uzmrq7LO7loC&lpg=PA172&ots=zcTbDBKgU-&dq=discovery+of+pyrolytic&pg=PA171&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false "Pyrolytic carbon"]
# [http://www.biochar-international.org/projects/book "Biochar for Environmental management: Science and tecnology"]

[[Kategorija:Kemija]]

Piroliza - Povijest promjena

WikiSysop: file->datoteka

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica