목재는 산소가 없거나 산소 공급이 제한된 상태에서 발생하는 열분해 과정인 열분해 중에 상당한 변화를 겪습니다.
5가지 주요 변화 설명
1. 초기 가열 및 가스 배출
목재가 가열되면 연기가 나기 시작하고 가연성 가스가 방출됩니다.
목재 표면이 갈라지고 탄화되어 검게 변합니다.
이 탄화는 물이 끓는 동안 일정한 온도를 유지하는 것과 유사하게 가스가 끓으면서 나무를 냉각시킵니다.
2. 숯 형성 및 가열
가스 배출이 거의 멈추면 숯의 온도가 상승하여 붉은 열에 도달합니다.
숯에서 탄소 분자가 기화되어 산소와 반응하여 희미한 청자색 불꽃을 만들어냅니다.
3. 최종 산화 및 재 생성
모든 탄소가 기화 및 산화되고 나면 소량의 희끄무레한 재만 남습니다.
4. 열분해 정의 및 메커니즘
열분해란 불활성 대기에서 고온으로 물질을 열분해하는 것을 말합니다.
이 과정에는 과도한 열 진동으로 인해 긴 사슬 분자가 더 작은 분자로 분해되는 과정이 포함됩니다.
이러한 분해로 인해 휘발성 제품과 탄소가 풍부한 숯 잔류물이 형성됩니다.
5. 목재 열분해의 화학적 경로
주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌으로 구성된 목재는 열분해 과정에서 다양한 화학 반응을 거칩니다.
셀룰로오스는 이산화탄소, 일산화탄소, 물과 함께 레보글루코산과 지방족 탄화수소 사슬로 분해됩니다.
리그닌은 분해되어 페놀 화합물을 생성하고, 헤미셀룰로오스는 퍼퓨랄을 생성합니다.
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