La carbonización es un proceso químico de combustión incompleta de ciertos sólidos cuando se someten a altas temperaturas . La destilación por calor elimina el vapor de agua y los compuestos orgánicos volátiles ( gas de síntesis ) de la matriz. El material de carbón negro residual es carbón , a diferencia de las cenizas de color más claro . Por la acción del calor, la carbonización elimina hidrógeno y oxígeno del sólido, de modo que el carbón restante está compuesto principalmente de carbono . [1] Los polímeros como los termoestables , o la mayoría de los compuestos orgánicos sólidos como la madera o el tejido biológico , exhiben un comportamiento de carbonización.
Carbonizar significa quemar parcialmente para ennegrecer la superficie. [1]
La carbonización puede ser el resultado de procesos naturales como el fuego; también es una reacción deliberada y controlada utilizada en la fabricación de ciertos productos. El mecanismo de carbonización forma parte de la quema normal de ciertos combustibles sólidos como la madera. Durante la combustión normal, los compuestos volátiles creados por la carbonización se consumen en las llamas del fuego o se liberan a la atmósfera, mientras que la combustión del carbón puede verse como brasas o brasas rojas incandescentes que arden sin la presencia de llamas.
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Tanto el coque como el carbón vegetal se producen mediante carbonización, ya sea a escala industrial o mediante la combustión normal de carbón o madera. La combustión normal consume el carbón y los gases producidos en su creación, mientras que los procesos industriales buscan recuperar el carbón purificado con mínimas pérdidas por combustión. Esto se logra quemando el combustible principal (madera o carbón) en un ambiente con poco oxígeno o calentándolo a una temperatura alta sin permitir que se produzca la combustión. En la producción industrial de coque y carbón vegetal, los compuestos volátiles que se desprenden durante la carbonización suelen capturarse para su uso en otros procesos químicos.
La forja de un herrero que "quema carbón" en realidad produce el calor necesario para trabajar metales a alta temperatura mediante la producción y el consumo continuos de coque dentro de un fuego cuidadosamente controlado. Un anillo interior de coque ardiendo proporciona calor que convierte el carbón circundante en coque, que luego se introduce en el centro del fuego para proporcionar el calor necesario y crear más coque; El carbón por sí solo es incapaz de producir el calor necesario para algunas operaciones de herrería.
La carbonización es un proceso importante en la combustión de combustibles sólidos y en la combustión sin llama . En la construcción de edificios de madera con entramado pesado, la formación predecible de carbón se utiliza para determinar la resistencia al fuego de las vigas de soporte y es una consideración importante en la ingeniería de protección contra incendios . Si una columna de madera tiene un diámetro lo suficientemente grande, durante un incendio estructural su superficie expuesta se carbonizará hasta que el espesor de la carbonización proporcione suficiente aislamiento para evitar una carbonización adicional. Esta capa sirve luego para proteger el núcleo de madera estructuralmente sano restante, que puede continuar soportando las cargas del edificio si se diseña adecuadamente. [ cita necesaria ]
La carbonización es también una técnica utilizada para la conservación de la madera . En Japón esta técnica tradicional se llama yakisugi o shō sugi ban . [2]
La carbonización tenía un significado especial según el derecho consuetudinario de Inglaterra . Según ese sistema, el delito de incendio provocado requería carbonizar una vivienda (daño real a la fibra del material con el que se construyó la estructura) y no simplemente "quemar" o dañar la superficie o los revestimientos de la superficie, como alfombras y papel tapiz. .