El carbón vegetal se ha utilizado desde los primeros tiempos para una amplia gama de propósitos, incluidos el arte y la medicina, pero combustible metalúrgico. El carbón es el combustible tradicional de una herrería y otras aplicaciones donde se requiere un calor intenso. El carbón vegetal también se utilizó históricamente como fuente de pigmento negro moliéndolo. En esta forma, el carbón era importante para los primeros químicos y era un constituyente de fórmulas para mezclas como el polvo negro. Debido a su alta superficie, el carbón vegetal se puede utilizar como filtro, catalizador o adsorbente.
Combustible metalúrgicoeditar
El carbón se quema a temperaturas superiores a 1.100 grados centígrados (2.010 grados Fahrenheit). En comparación, el punto de fusión del hierro es de aproximadamente 1.200 a 1.550 °C (2,190 a 2,820 °F). Debido a su porosidad, es sensible al flujo de aire y el calor generado se puede moderar controlando el flujo de aire al fuego. Por esta razón, el carbón aún es ampliamente utilizado por los herreros. El carbón vegetal se ha utilizado para la producción de hierro desde la época romana y el acero en los tiempos modernos, donde también proporcionaba el carbono necesario. Las briquetas de carbón pueden quemar hasta aproximadamente 1,260 ° C (2,300 °F) con una forja de soplador de aire forzado.
En el siglo XVI, Inglaterra tuvo que aprobar leyes para evitar que el país quedara completamente desprovisto de árboles debido a la producción de hierro. En el siglo XIX, el carbón vegetal fue reemplazado en gran medida por coque en la producción de acero debido al costo.
Combustible industrialeditar
Históricamente, el carbón se utilizaba en grandes cantidades para fundir hierro en florerías y, posteriormente, en altos hornos y forjas de adornos. Este uso fue reemplazado por el carbón en el siglo XIX como parte de la Revolución Industrial.
Combustible para cocinar y calentareditar
Antes de la Revolución Industrial, el carbón se utilizaba ocasionalmente como combustible para cocinar. Se cuenta como combustible sin humo; es decir, el carbono es lo suficientemente puro como para que quemarlo cause sustancialmente menos contaminación del aire que quemar el material orgánico original no carbonizado. En el siglo XX, la legislación de aire limpio exigía combustibles sin humo (principalmente coque o carbón vegetal) en muchas áreas de Europa. En el siglo XXI, el carbón vegetal se ha defendido como una forma de mejorar la salud de las personas que queman biomasa cruda para cocinar y/o calentar. Las «briquetas de carbón» modernas, ampliamente utilizadas para cocinar al aire libre, están hechas con carbón, pero también pueden incluir carbón como fuente de energía, así como acelerantes, aglutinantes y relleno.
Agente reductoreditar
Ciertos tipos de carbón vegetal, como el carbón de leña, se utilizan para reducir los óxidos metálicos calentados a sus respectivos metales:
- ZnO + C → Zn + CO
- Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO
El carbón de leña también se puede utilizar para reducir el vapor sobrecalentado a hidrógeno (junto con la formación de monóxido de carbono):
- C + H2O (1000 °C) → H2 + CO (Gas de agua)
Producción de gas de síntesis, combustible automotoreditar
Al igual que muchas otras fuentes de carbono, el carbón se puede utilizar para la producción de varias composiciones de gas de síntesis, es decir, varias mezclas de CO + H2 + CO2 + N2. El gas de síntesis se utiliza normalmente como combustible, incluida la propulsión de automóviles, o como materia prima química.
En tiempos de escasez de petróleo, los automóviles e incluso los autobuses se han convertido para quemar gas de madera (una mezcla de gas que consiste principalmente en la dilución de nitrógeno atmosférico, pero que también contiene gases combustibles, principalmente monóxido de carbono) liberada al quemar carbón vegetal o madera en un generador de gas de madera. En 1931, Tang Zhongming desarrolló un automóvil propulsado por carbón vegetal, y estos automóviles fueron populares en China hasta la década de 1950 y en la Francia ocupada durante la Segunda Guerra Mundial (llamada gazogènes).
Pirotécnicaeditar
El carbón vegetal se utiliza en la producción de polvo negro, que se utiliza ampliamente en la producción de fuegos artificiales. Por lo general, se muele en un polvo fino, siendo el grado de flotación aérea el tamaño de partícula más fino disponible comercialmente. Cuando se usa en composiciones de polvo negro, a menudo se muele con bolas con otros ingredientes para que se mezclen íntimamente. Ciertos carboncillos funcionan mejor cuando se usan para hacer polvo negro, entre ellos el abeto, el sauce, la paulownia y la vid, entre otros. El carbón produce chispas finas de color naranja oscuro / dorado. Por lo general, se utiliza polvo con un tamaño de malla de 10 a 325 para obtener chubascos de chispas doradas en composiciones pirotécnicas.
Uso cosmético de carbón de bambúeditar
El carbón vegetal también se incorpora en múltiples productos cosméticos. Se puede producir a.o. a partir de bambú normal cortado en trozos pequeños y hervido en agua para eliminar compuestos solubles. El carbón de bambú crudo se obtiene después del secado y carbonización en un horno a temperatura elevada. El papel del carbón vegetal en los cosméticos se basa en sus propiedades de absorción altamente efectivas a escala microscópica.
Fuente de carbonoeditar
El carbón puede utilizarse como fuente de carbono en reacciones químicas. Un ejemplo de esto es la producción de disulfuro de carbono a través de la reacción de vapores de azufre con carbón caliente. En ese caso, la madera debe carbonizarse a alta temperatura para reducir las cantidades residuales de hidrógeno y oxígeno que provocan reacciones secundarias.
Purificación y filtrationEdit
El carbón puede activarse para aumentar su eficacia como filtro. El carbón activado absorbe fácilmente una amplia gama de compuestos orgánicos disueltos o suspendidos en gases y líquidos. En ciertos procesos industriales, como la purificación de sacarosa del azúcar de caña, las impurezas causan un color indeseable, que se puede eliminar con activado charcoal.It también se usa para absorber olores y toxinas en gases, como el aire. Los filtros de carbón también se utilizan en algunos tipos de máscaras antigás. El uso médico del carbón activado es principalmente la absorción de venenos. El carbón activado está disponible sin receta médica, por lo que se utiliza para una variedad de aplicaciones relacionadas con la salud. Por ejemplo, a menudo se usa para reducir el malestar y la vergüenza debido al exceso de gases (flatulencia) en el tracto digestivo.
El carbón vegetal animal o el negro óseo es el residuo carbonoso obtenido por la destilación seca de huesos. Contiene solo un 10% de carbono, el resto son fosfatos de calcio y magnesio (80%) y otro material inorgánico originalmente presente en los huesos. Generalmente se fabrica a partir de los residuos obtenidos en las industrias de pegamento y gelatina. Su poder decolorante fue aplicado en 1812 por Derosne a la clarificación de los jarabes obtenidos en el refinado de azúcar; pero su uso en esta dirección ha disminuido considerablemente, debido a la introducción de reactivos más activos y de fácil manejo. Todavía se utiliza en cierta medida en la práctica de laboratorio. El poder decolorante no es permanente, se pierde después de usarlo durante algún tiempo; sin embargo, puede revivirse lavándolo y recalentándolo. El carbón de leña también, en cierta medida, elimina el material colorante de las soluciones, pero el carbón de animales generalmente es más efectivo.
ArtEdit
El carbón vegetal se utiliza en el arte para dibujar, hacer bocetos en pintura y es uno de los posibles medios para parsemage. Por lo general, debe conservarse mediante la aplicación de un fijador. Los artistas generalmente utilizan carbón vegetal en tres formas:
- El carbón vegetal de vid se crea quemando vides de uva.
- El carbón de sauce se crea con palos ardientes.
- El carbón en polvo se usa a menudo para» tonificar » o cubrir grandes secciones de una superficie de dibujo. Dibujar sobre las áreas tonificadas lo oscurece aún más, pero el artista también puede aclarar (o borrar por completo) dentro del área tonificada para crear tonos más claros.
- Carbón comprimido polvo de carbón mezclado con aglutinante de goma comprimido en barras redondas o cuadradas. La cantidad de aglutinante determina la dureza del palo. El carbón comprimido se utiliza en lápices de carbón.
Horticulturaeditar
Recientemente se redescubrió un uso adicional del carbón vegetal para la horticultura. Aunque los jardineros estadounidenses han utilizado carbón vegetal durante un corto tiempo, la investigación en suelos de Terra preta en la Amazonia ha descubierto el uso generalizado de carbón producido por pirólisis en ausencia de oxígeno, es decir, biocarbón, por nativos precolombinos para mejorar el suelo improductivo y convertirlo en un suelo rico en carbono. La técnica puede encontrar una aplicación moderna, tanto para mejorar los suelos como como medio de secuestro de carbono.
Cría de animaleseditar
El carbón vegetal se mezcla con el pienso, se añade a la cama o se utiliza en el tratamiento del estiércol. Las aves de corral se benefician del uso de carbón de esta manera.
La preocupación de que el carbón activado se pueda usar sin escrúpulos para permitir que el ganado tolere alimentos de baja calidad contaminados con aflatoxinas dio lugar a que la Asociación de Funcionarios Estadounidenses de Control de Alimentos prohibiera su uso en alimentos comerciales para el ganado en 2012.
MedicineEdit
El carbón vegetal se consumía en el pasado como suplemento dietético para problemas gástricos en forma de galletas de carbón vegetal. Ahora se puede consumir en forma de tableta, cápsula o polvo, para efectos digestivos. La investigación sobre su eficacia es controvertida.
El carbón vegetal se ha utilizado en combinación con sacarina en la investigación para medir el tiempo de transporte mucociliar.
El carbón vegetal también se ha incorporado en las fórmulas de pasta de dientes; sin embargo, no hay evidencia para determinar su seguridad y efectividad.
Monos colobos rojos en África se han observado comiendo carbón vegetal con fines de automedicación. Sus dietas frondosas contienen altos niveles de cianuro, lo que puede provocar indigestión. Así que aprendieron a consumir carbón, que absorbe el cianuro y alivia la indigestión. Este conocimiento sobre la suplementación de su dieta se transmite de madre a hijo.
