Carbone di legna è stato utilizzato fin dai primi tempi per una vasta gamma di scopi, tra cui l’arte e la medicina, ma di gran lunga combustibile metallurgico. Il carbone è il combustibile tradizionale della fucina di un fabbro e di altre applicazioni in cui è richiesto un calore intenso. Il carbone di legna è stato anche usato storicamente come fonte di pigmento nero macinandolo. In questa forma il carbone era importante per i primi chimici ed era un costituente di formule per miscele come la polvere nera. Grazie alla sua elevata superficie il carbone può essere utilizzato come filtro e come catalizzatore o come adsorbente.
Combustibile metallurgicomodifica
Il carbone brucia a temperature superiori a 1.100 gradi Celsius (2.010 gradi Fahrenheit). In confronto il punto di fusione del ferro è di circa 1.200 a 1.550 °C (2.190 a 2.820 °F). Grazie alla sua porosità, è sensibile al flusso d’aria e il calore generato può essere moderato controllando il flusso d’aria al fuoco. Per questo motivo il carbone è ancora ampiamente utilizzato dai fabbri. Il carbone di legna è stato utilizzato per la produzione di ferro fin dall’epoca romana e l’acciaio in tempi moderni dove ha anche fornito il carbonio necessario. Le mattonelle del carbone possono bruciare fino a circa 1.260 °C (2.300 ° F) con una fucina forzata del ventilatore dell’aria.
Nel 16 ° secolo, l’Inghilterra ha dovuto approvare leggi per impedire al paese di diventare completamente denudato di alberi a causa della produzione di ferro. Nel 19 ° secolo carbone è stato in gran parte sostituito da coke nella produzione di acciaio a causa dei costi.
Combustibile industrialeedit
Storicamente, il carbone di legna veniva utilizzato in grandi quantità per la fusione del ferro nelle fiorerie e in seguito negli altiforni e nelle fucine. Questo uso è stato sostituito dal carbone nel 19 ° secolo come parte della rivoluzione industriale.
Combustibile per la cottura e il riscaldamentomodifica
Prima della rivoluzione industriale, il carbone di legna veniva occasionalmente utilizzato come combustibile per la cottura. È contato come combustibile senza fumo;cioè, il carbonio è sufficientemente puro che bruciandolo provoca sostanzialmente meno inquinamento atmosferico rispetto alla combustione del materiale organico originale non carbonizzato. Nel 20 ° secolo, la legislazione sull’aria pulita ha imposto combustibili senza fumo (principalmente coke o carbone) in molte aree d’Europa. Nel 21 ° secolo, il carbone è stato sostenuto come un modo per migliorare la salute delle persone che bruciano biomassa grezza per cucinare e/o riscaldare. Le moderne “bricchette di carbone”, ampiamente utilizzate per la cottura all’aperto, sono realizzate con carbone di legna, ma possono includere anche carbone come fonte di energia, acceleranti, leganti e riempitivi.
Agente riducenteedit
Alcuni tipi di carbone, come il carbone di legna, vengono utilizzati per ridurre gli ossidi metallici riscaldati ai rispettivi metalli:
- ZnO + C → Zn + CO
- Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO
Carbone può essere utilizzato anche per ridurre il super-riscaldato a vapore di idrogeno (insieme con la formazione di monossido di carbonio):
- C + H2O (1000 °C) → H2 + CO (Acqua, gas)
la produzione di Syngas, automotive fuelEdit
Come molte altre fonti di carbonio, carbone può essere utilizzato per la produzione di vari syngas composizioni; cioè, vari CO + H2 + CO2 + N2 miscele. Il syngas è usato tipicamente come combustibile, compreso propulsione automobilistica, o come materia prima chimica.
In tempi di scarsità di petrolio, le automobili e persino gli autobus sono stati convertiti per bruciare il gas di legno (una miscela di gas costituita principalmente dalla diluizione dell’azoto atmosferico, ma contenente anche gas combustibili, principalmente monossido di carbonio) rilasciato bruciando carbone o legna in un generatore di gas di legno. Nel 1931 Tang Zhongming sviluppò un’automobile alimentata a carbone, e queste vetture furono popolari in Cina fino agli anni ‘ 50 e nella Francia occupata durante la seconda guerra mondiale (chiamata gazogènes).
Pirotecnicamodifica
Il carbone di legna viene utilizzato nella produzione di polvere nera, che viene ampiamente utilizzata nella produzione di fuochi d’artificio. Di solito è macinato in una polvere fine, con grado airfloat essendo la dimensione delle particelle più fine disponibile in commercio. Quando viene utilizzato in composizioni di polvere nera, è spesso macinato a sfere con altri ingredienti in modo che siano intimamente mescolati insieme. Alcuni carboni eseguire meglio se usato per fare la polvere nera, questi includono abete rosso, salice, paulownia e vite tra gli altri. Il carbone di legna produce scintille sottili di colore arancio scuro / dorato. Di solito, la polvere con una dimensione di maglia da 10 a 325 viene utilizzata per ottenere docce di scintille dorate in composizioni pirotecniche.
Uso cosmetico del carbone di bambùmodifica
Il carbone di legna è anche incorporato in più prodotti cosmetici. Può essere prodotto a. o. da bambù regolare tagliato in piccoli pezzi e bollito in acqua per rimuovere i composti solubili. Il carbone di bambù grezzo si ottiene dopo essiccazione e carbonizzazione in forno a temperatura elevata. Il ruolo del carbone di legna nei cosmetici si basa sulle sue proprietà assorbenti altamente efficaci su scala microscopica.
Carbon sourceEdit
Il carbone può essere utilizzato come fonte di carbonio nelle reazioni chimiche. Un esempio di questo è la produzione di disolfuro di carbonio attraverso la reazione di vapori di zolfo con carbone caldo. In tal caso il legno deve essere carbonizzato ad alta temperatura per ridurre le quantità residue di idrogeno e ossigeno che portano a reazioni collaterali.
la Purificazione e filtrationEdit
Il carbone può essere attivato per aumentare la sua efficacia come filtro. Il carbone attivo assorbe facilmente una vasta gamma di composti organici disciolti o sospesi in gas e liquidi. In alcuni processi industriali, come la purificazione del saccarosio dallo zucchero di canna, le impurità causano un colore indesiderabile, che può essere rimosso con l’attivazione charcoal.It viene anche usato per assorbire odori e tossine nei gas, come l’aria. I filtri al carbone sono utilizzati anche in alcuni tipi di maschere antigas. L’uso medico del carbone attivo è principalmente l’assorbimento dei veleni. Il carbone attivo è disponibile senza prescrizione medica, quindi viene utilizzato per una varietà di applicazioni relative alla salute. Ad esempio, è spesso usato per ridurre il disagio e l’imbarazzo a causa di gas eccessivo (flatulenza) nel tratto digestivo.
Il carbone animale o il nero osseo è il residuo carbonioso ottenuto dalla distillazione a secco delle ossa. Contiene solo circa il 10% di carbonio, il restante è fosfati di calcio e magnesio (80%) e altro materiale inorganico originariamente presente nelle ossa. È generalmente prodotto dai residui ottenuti nelle industrie della colla e della gelatina. Il suo potere decolorante fu applicato nel 1812 da Derosne alla chiarificazione degli sciroppi ottenuti nella raffinazione dello zucchero; ma il suo uso in questa direzione è ora notevolmente diminuito, a causa dell’introduzione di reagenti più attivi e facilmente gestibili. È ancora usato in una certa misura nella pratica di laboratorio. Il potere decolorante non è permanente, perdendosi dopo aver usato per qualche tempo; può essere rianimato, tuttavia, lavando e riscaldando. Il carbone di legna rimuove anche in una certa misura il materiale colorante dalle soluzioni, ma il carbone animale è generalmente più efficace.
ArtEdit
Carbone è usato nell’arte di disegnare, fare schizzi di pittura e è uno dei possibili supporti per la realizzazione di un parsemage. Di solito deve essere conservato con l’applicazione di un fissativo. Gli artisti generalmente utilizzano il carbone in tre forme:
- Il carbone di vite viene creato bruciando le viti.
- Il carbone di salice viene creato bruciando bastoncini.
- Il carbone in polvere viene spesso utilizzato per” tonificare ” o coprire ampie sezioni di una superficie di disegno. Disegnare sopra le aree toniche lo scurisce ulteriormente, ma l’artista può anche schiarire (o cancellare completamente) all’interno dell’area tonificata per creare toni più chiari.
- Carbone compresso polvere di carbone mescolato con legante di gomma compresso in bastoncini rotondi o quadrati. La quantità di legante determina la durezza del bastone. Il carbone compresso viene utilizzato nelle matite a carboncino.
HorticultureEdit
Recentemente è stato riscoperto un ulteriore uso del carbone di legna per l’orticoltura. Sebbene i giardinieri americani abbiano usato il carbone per un breve periodo, la ricerca sui terreni di Terra preta in Amazzonia ha scoperto l’uso diffuso di carbone prodotto dalla pirolisi in assenza di ossigeno, cioè biochar, dai nativi precolombiani per migliorare il terreno improduttivo in un terreno ricco di carbonio. La tecnica può trovare applicazione moderna, sia per migliorare i terreni che come mezzo di sequestro del carbonio.
Zootecnia
Il carbone viene miscelato con mangimi, aggiunto alla lettiera o utilizzato nel trattamento del letame. Il pollame beneficia dell’utilizzo di carbone di legna in questo modo.
La preoccupazione che il carbone attivo possa essere usato senza scrupoli per consentire al bestiame di tollerare mangimi di bassa qualità contaminati da aflatossine ha portato l’Associazione dei funzionari americani di controllo dei mangimi a vietarlo nel 2012 dall’uso nei mangimi commerciali per animali.
MedicineEdit
Il carbone è stato consumato in passato come integratore alimentare per problemi gastrici sotto forma di biscotti al carbone. Ora può essere consumato in forma di compresse, capsule o polvere, per effetti digestivi. La ricerca sulla sua efficacia è controversa.
Il carbone è stato utilizzato in combinazione con la saccarina nella ricerca per misurare il tempo di trasporto mucociliare.
Il carbone di legna è stato incorporato anche nelle formule di dentifricio; tuttavia, non ci sono prove per determinarne la sicurezza e l’efficacia.
Scimmie colobo rosso in Africa sono state osservate mangiare carbone ai fini dell’automedicazione. Le loro diete a foglia contengono alti livelli di cianuro, che possono portare a indigestione. Così hanno imparato a consumare carbone, che assorbe il cianuro e allevia l’indigestione. Questa conoscenza sull’integrazione della loro dieta viene trasmessa dalla madre al bambino.
