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化學木炭怎麼

發布時間:2022-02-05 12:23:21

① 木炭是怎樣製成的

木材和木質材料經過不完全燃燒,或在隔絕氧氣的條件下熱解所殘留的深褐或黑色多孔固體。木炭保存了木材的原來構造,並在孔內殘留有木材炭化時所產生的焦油,是一種優質燃料和有多種用途的碳素原料。

歷史沿革

人類對木炭的認識和使用,起源於對火的掌握和使用。當人類發現燃燒的木材被砂土掩蓋後所殘留的黑色固體——木炭能在砂土下繼續保持陰燃不滅,而且再次燃燒時火力既大又沒有煙霧時,人類不僅有了保留火種的手段,而且對火的使用有了很大進步。中國對木炭的認識和利用很早就有文字記載。《詩經》中多次提到發火取熱的薪材樹種。《禮記》「月令」中有季秋之月「草木黃落乃伐薪為炭」的記載,不僅談到制炭,而且指出燒炭的理想季節。殷商時代的青銅器,春秋戰國時代的鐵器等冶煉鑄造都使用優質木炭作燃料。秦漢以後煤雖被用於鐵的冶煉,但由於木炭有其優點,不僅仍然大量使用,而且還用做固體表面滲碳劑來淬制武器。唐代不僅木炭生產規模龐大,而且燒炭技術也傳至日本和朝鮮。

歐洲早在紀元前3000年以前,塞普勒斯人就用木炭製造青銅兵器,供應希臘、羅馬軍隊。薪炭是歐洲整個中世紀的基本燃料。美國在19世紀後期以前煉鐵仍用木炭,1890年左右發展了除生產木炭外還生產液體產品(醋酸、丙酮、木精等)的干餾工業。目前液體產品已被合成工業所代替,但木炭是人們極為重視的可再生能源,仍在民間和工業中大量使用。

種類

因燒制條件不同而分為:白炭、黑炭、干餾木炭、桴(枹)炭等。或因原料樹種不同分為:硬闊葉樹木炭、闊葉樹木炭、松木炭、竹炭、果殼炭等。因加工不同分為:壓積炭、活性炭。桴炭指民間爐灶內余燼木炭。按用途分可分畫用炭、研磨用炭、火葯用炭、日本的茶湯炭等。

成分

除碳素外還含有氫、氧、氮以及少量的其他元素。商品木炭的技術指標,包括水分、灰分、固定碳。木炭中水分多少將影響其實際重量和有效熱值。灰分因原材料樹種而異,其中含鈣、鎂、鉀、錳以及少量其他元素。木炭中的磷、硫含量比其他固體燃料少是其優點。固定碳是指木炭經過高溫(850~950℃)煅燒幾分鍾後所殘留的碳素,它是在高溫條件下反應時,可以有效使用的碳素。木炭屬於碳化物一類,經高溫炭化得到的木炭中具有一種共同特性的結構單元,它們是一種平面六角形的環狀碳原子網,以相應的價互相聯結,幾層平行的碳原子網組成的碳束構成微晶,微晶之間的相互排列是無規則的。邊緣聯結著一些碳綜合體和官能團。其宏觀結構則仍保持木材原有形式。

性質

木炭的比重與煅燒溫度有關。真比重為1.3~2.0;容積重為0.2~0.5;孔隙占總體積的70%以上。木炭是憎水物質,存放時,含水率3~6%,有時可達7%以上。其吸濕性受空氣的相對濕度和木炭表面氧化程度的影響,表面氧化程度越大,吸濕力越強。木炭含有極性官能團時親水性增強。木炭吸濕性雖差,但在水中浸濕能力卻很強,吸收的水分可以超過自身重量。木炭比熱為0.25~0.29卡/克·℃,熱導率是23.77卡/厘米·秒·℃,發熱量在8000卡/克左右。木炭的化學反應能力比煤大得多。這是與木炭的微觀化學結構以及孔隙度大有關,並且有灰分的催化作用所致。木炭的比電阻約等於1010~1012歐姆·厘米(順纖維方向僅為垂直方向的1/5~1/3)。木炭有大量的裂縫存在,外力作用下會擴展導致破碎。木材炭化時在240~400℃之間不僅重量大減,而且收縮也最顯著。木炭的抗壓強度,沿纖維縱向接近於焦炭,沿纖維橫向僅為焦炭的1/6~1/4。木炭中有一定量的微孔和過渡孔,具有一定的吸附能力,比煤炭的吸附性能大得多。木炭孔內焦油物質影響吸附性能,在制備活性炭時,應將它除去。

炭化原理

木材在100℃左右會失去水分,逐漸乾燥。在缺氧的條件下受到更高溫度時,進行熱分解生成水分和CO、CO2等揮發物,最後得到殘留的木炭。

木材炭化時的關鍵溫度為273±25℃,低於此溫度木材必須有外熱才能繼續升溫炭化。當達到此溫度後,由吸熱反應轉為放熱反應,可以依靠放出的反應熱自行繼續升溫炭化。

燒制方法

先將原料加熱乾燥,進而達到炭化,炭化完畢,密封隔絕空氣進行冷卻。另有一種燒制方法,可在炭化將完成時,使赤熱的木炭與空氣接觸,利用熱解揮發物的燃燒來進行高溫精煉,然後再隔絕空氣進行冷卻。前一種方法製得的炭表面顯黑色,稱黑炭。後一種方法製得的木炭含固定碳較高,表面殘留白色灰分,故名白炭,白炭是中國獨創的一種傳統的燒制方法。朝鮮和日本也在應用。木炭燒制有兩種類型:①堆燒法。將薪材集中堆架,部分用土覆蓋,然後點燃薪材使其炭化。炭化將近全部完成時,再將柴堆全部用土密封,待木炭冷卻後,破土取炭。此法操作粗放,不易控制,產量和質量都很差。②窯燒法。能較好地控制炭化條件,提高木炭的質量和產量。有黑炭窯、白炭窯和改良窯等類型。如簡單的土窯、磚窯、室型窯以及新型連續作業窯(立式或卧式)等都有應用。

② 如何區分化學里的碳和炭

碳是元素,炭則是一種物質;碳之於炭其實有有如氫對於氫氣;
所以,碳氫化合物、含碳量、碳水化合物、碳酸等等詞語都用「碳」;
而木炭、煤炭、焦炭等等都用「炭」

③ 木炭的主要成分是什麼化學式怎麼寫

木炭的主要成分是碳元素,化學式是C。

④ 木炭是怎樣燒成的

木炭是由木材或木質原料經過不完全燃燒,或者在隔絕空氣的條件下熱解,所殘留的深褐色或黑色多孔固體燃料。

木炭是保持木材原來構造和孔內殘留焦油的不純的無定形碳。中國商代的青銅器和春秋戰國時代鐵器的冶煉都用木炭,利用其吸濕性來觀測氣候變化等。

(4)化學木炭怎麼擴展閱讀;

木炭並不是木材燃燒就可以形成的,通常木炭是木材不完全燃燒的產物,它保留了木材原本的構造。木炭的用途極廣,繪畫、化妝、醫葯、火葯、滲碳等方面都是有應用的,木炭最常見的用途就是作為燃料使用。

此外,在我國春秋戰國時期,就用木炭來冶煉鐵器,並且利用其吸濕性來觀測氣候變化等。在現代,木炭還可以作為金屬冶煉、食品和輕工業的燃料,電爐冶煉的還原劑等等。並且在化學工業上也是經常使用的,常作二硫化碳和活性炭等的原料。

木炭分類可分為硬闊木炭、闊葉木炭、松木炭等類型。是根據材料的不同而有所區分,通常硬闊木炭的材質是硬闊葉材,比如樺木屬等材質。闊葉木炭是由硬、軟闊葉材混合燒制的炭。松木炭是由松木或其他針葉材燒制的炭。此外還有一些果殼類的形成的就是果殼炭了。

⑤ 木碳是怎麼來的

木炭主要成分是碳元素,灰分很低,熱值約27.21~33.49兆焦/千克,此外還有氫、氧、氮以及少量的其他元素,其含量與樹種的關系不大,主要取決於炭化的最終溫度。木炭屬於憎水性物質,灰分含量在 6%以內,孔隙占木炭體積7%以上,比重一般為 1.3~1.4,發熱量取決於炭化條件,一般在 8000 千卡/千克左右 ,木炭的還原能力大於焦炭。木炭有大量的微孔和過渡孔,使它不僅有較高的比表面積,而且孔內焦油物質被排除後將有很好的吸附性能。與氧氣完全燃燒產生二氧化碳,不完全燃燒產生有毒氣體一氧化碳。較為疏鬆。
微機量熱儀是測試木炭熱值的設備。 [1]
制備方法編輯
製法有兩種:
(1)窯燒法,用泥土築窯,滿裝木材,從窯門或火門點燃燒,使木材在窯內炭化,揮發物逸出而剩餘木炭;
(2)干餾法,即木材幹餾。按照出窯的熄火方法,有黑炭和白炭兩種。
炭窯簡單介紹:窯的形式、構造很多,如浙江窯、鯉魚窯、木瓢窯、湖南木窯和四川木窯、速度較快的鐵窯、機窯等等。通常以悶窯熄火的方法叫做窯內熄火法,所得到的炭稱為「黑炭」。當木材在窯內炭化完畢時,趁熱從窯內扒出,然後用濕沙土熄火的方法,稱為窯外熄火法。在熄火過程中,木炭與空氣接觸而進行煅燒,炭的外部被氧化,生成的白色灰附在木炭上,稱為「白炭」。白炭比黑炭堅硬。 [1]
制備原料編輯
按燒炭用的原料可分為:
①硬闊木炭。由硬闊葉材如殼斗科麻櫟屬、栲屬樹木為主,次要的還有樺木屬等。如水青岡、樺、麻櫟、苦櫧、榆、槭等。
②闊葉木炭。由硬、軟闊葉材混合燒制的炭。如楊、椴、柳等。
③松木炭。由松木或其他針葉材燒制的炭。如馬尾松、紅松、雲杉等。
按成材與不成材可分為:
第一類不成材林主要用於民間燒炭用,即薪炭材;第二類成材林主要用於工業、民用木材加工,既薪材林。
此外還有用竹類燒制的竹炭和用果殼、果核(椰子殼、桃核)等木質原料燒制的果核炭。
從家用爐灶中收取的柴炭則俗稱桴炭。
如將木炭粉碎後拌以適當的粘合劑,再進行壓積成型和焙燒則製成壓積炭

⑥ 木炭燃燒的化學方程式為:______

首先是氧氣充足, 先燃燒的木炭是充分燃燒的, 生成二氧化碳:

C + O₂== CO₂

如果氧氣足夠多,就只有上述一個反應了. 如果氧氣不足, 就會發生下一個反應,生成一氧化碳:

2C + O₂ == 2CO

木炭主要成分是碳元素,灰分很低,熱值約27.21~33.49兆焦/千克,此外還有氫、氧、氮以及少量的其他元素,其含量與樹種的關系不大,主要取決於炭化的最終溫度。木炭屬於憎水性物質,灰分含量在 6%以內,孔隙占木炭體積7%以上,比重一般為 1.3~1.4。

發熱量取決於炭化條件,一般在 8000 千卡/千克左右 ,木炭的還原能力大於焦炭。木炭有大量的微孔和過渡孔,使它不僅有較高的比表面積,而且孔內焦油物質被排除後將有很好的吸附性能。與氧氣完全燃燒產生二氧化碳,不完全燃燒產生有毒氣體一氧化碳。較為疏鬆。

(6)化學木炭怎麼擴展閱讀:

機制炭優勢在於其生產過程中沒有環境污染:

1、廢渣:

機制炭生產過程中無需添加任何添加劑和化學葯品,其產品也沒有任何廢品產生,即使是再小的可以也能回收利用創造效益。所以以其生產過程中無任何廢渣產生。

活性炭的生產過程中有重金屬殘留,對環境有較為嚴重的影響。

2、廢液:

機制炭生產過程中無需水源,所以根本不會對水有任何污染,更談不上廢液了。

而活性炭不同在生產過程中需要用大量的水源來活化和漂洗,所以生產過程中要排放大量的廢液,也正是這個原因生產才受到國家的明文限制。

3、廢氣:

機制炭的各個生產過程產生的氣體基本都是水蒸氣和一部分可燃氣體(可以回收當作燃料使用),所以機制炭生產過程中基本對空氣也沒有任何污染。

活性炭由於需要活化其中一些化學葯劑比如說氯化鋅會對大氣有一定污染。

按燒炭用的原料可分為:

①硬闊木炭。由硬闊葉材如殼斗科麻櫟屬、栲屬樹木為主,次要的還有樺木屬等。如水青岡、樺、麻櫟、苦櫧、榆、槭等。

②闊葉木炭。由硬、軟闊葉材混合燒制的炭。如楊、椴、柳等。

③松木炭。由松木或其他針葉材燒制的炭。如馬尾松、紅松、雲杉等。

按成材與不成材可分為:

第一類不成材林主要用於民間燒炭用,即薪炭材;第二類成材林主要用於工業、民用木材加工,既薪材林。

此外還有用竹類燒制的竹炭和用果殼、果核(椰子殼、桃核)等木質原料燒制的果核炭。

從家用爐灶中收取的柴炭則俗稱桴炭。

如將木炭粉碎後拌以適當的粘合劑,再進行壓積成型和焙燒則製成壓積炭。

⑦ 木炭怎麼做的

木炭的製作方法:

一種是窯燒法,也就是用泥土築成窯,裡面裝滿木頭,然後點火燃燒,使木材在窯內炭化,揮發物逸出。另一種是干餾法,即將木材置於干餾窯中,在隔絕空氣的條件下加熱分解出木炭,此為木材幹餾。

木炭是木材或木質原料經過不完全燃燒,或者在隔絕空氣的條件下熱解,所殘留的深褐色或黑色多孔固體燃料。

其實無論採用什麼生產工藝,木炭都是通過加熱的方式將木頭中的氣體和液體揮發出去的產物。剩下的物質就是木頭的固體可燃物部分,因此才能在燃燒時只發熱而不冒煙。

(7)化學木炭怎麼擴展閱讀

木炭主要分為白炭、黑炭、活性炭、機制炭等四大類。白炭主要以硬闊葉材中的殼斗科、榆科樹木為原料,優點是燃燒時間長、不冒煙、無污染,但受潮容易發爆、價格昂貴。黑炭主要以軟闊葉薪炭材為主,優點是易點燃,缺點是易發爆、不耐燒、燃燒時有煙等。

活性炭可以說是木炭的深加工,種類也有很多,按照原料的不同可以分為植物原料炭、煤質炭、石油質炭、骨炭等。活性炭有發達的孔隙結構,有很大的總表面積和吸附能力,不會溶於水和其他溶劑,具有物理和化學上的穩定性。

機制炭以木屑為原料,主要把木屑經過高溫高壓成形最後送入炭化爐炭化而成。整個生產過程不需要添加任何的添加劑,相對而言比較環保。它的特點主要是燃燒時間長、熱值高、不冒煙、環保等,所以受到了各大燒烤店的青睞。

⑧ 木炭燃燒的化學方程式

木炭在氧氣中燃燒的化學方程式:C+O2=點燃=CO2。反應後的產物可用澄清的石灰水來進行檢驗。

木炭在氧氣中燃燒的現象:在空氣中發出紅光,在氧氣中發出白光,放熱,生成一種使澄清石灰水變渾濁的無色氣體。增大氧氣的濃度可以使碳原子和氧分子碰撞的機會增多,從而促進可燃物的燃燒。

(8)化學木炭怎麼擴展閱讀:

注意事項:

做木炭在氧氣中燃燒的實驗時,最好選用長條片狀的木炭。可以先用鑷子或坩堝夾住木炭,加熱到發紅,再放到燃燒匙里。

紅熱的木炭應該由上而下慢慢地放入盛有氧氣的集氣瓶中,如果一開始就伸到瓶底,木炭燃燒所生成的二氧化碳會把瓶中部和上部的氧氣排出,木炭就不能順利燃燒。

⑨ 怎麼用化學方法去除木炭

我想你應該先說清楚木炭存在什麼物質中,這樣才能有針對性的除去,能跟木炭反應的有很多,樓上的說很好,還可以用濃硫酸,等等的酸氧化掉。

⑩ 如何製造出木炭

製法有兩種:

1、窯燒法,用泥土築窯,滿裝木材,從窯門或火門點燃燒,使木材在窯內炭化,揮發物逸出而剩餘木炭。

2、干餾法,即木材幹餾。按照出窯的熄火方法,有黑炭和白炭兩種。

通常以悶窯熄火的方法叫做窯內熄火法,所得到的炭稱為「黑炭」。當木材在窯內炭化完畢時,趁熱從窯內扒出,然後用濕沙土熄火的方法,稱為窯外熄火法。在熄火過程中,木炭與空氣接觸而進行煅燒,炭的外部被氧化,生成的白色灰附在木炭上,稱為「白炭」。白炭比黑炭堅硬。

(10)化學木炭怎麼擴展閱讀:

木炭用途:

1、冶金工業

木炭用來冶煉鐵礦石,木炭與焦炭熔煉的生鐵,即使化學組成相同,其結構與機械性質仍不相同。木炭冶煉的生鐵一般具有細粒結構,鑄件緊密,沒有裂紋的特點,用木炭生產的生鐵含雜質少,適於生產優質鋼。

2、滲碳劑

凡是要求表面具有較高的硬度和耐磨性,而中心具有良好韌性的所有鋼製品都要進行滲碳。用來對鋼製品進行滲碳作用的含碳混合物稱為滲碳劑。單純木炭的滲碳效果較差。因此常用木炭作為原料,再加入一定數量的接觸劑,製成滲碳劑。

3、二硫化碳

木炭是製造二硫化碳的最好原料,用來製造二硫化碳的木炭,應當是堅硬、容積重大、灰分和水分含量小,固定碳含量高。

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