La destilación destructiva es un proceso químico en el que se logra la descomposición de material no procesado calentándolo a una temperatura alta; el término generalmente se aplica al procesamiento de material orgánico en ausencia de aire o en presencia de cantidades limitadas de oxígeno u otros reactivos , catalizadores o solventes , como vapor o fenoles . Es una aplicación de la pirólisis . El proceso rompe o "craquea" moléculas grandes. El coque , el gas de hulla , el carbón gaseoso , el alquitrán de hulla , el licor de amoníaco y el aceite de hulla son ejemplos de productos comerciales producidos históricamente por la destilación destructiva del carbón .
La destilación destructiva de cualquier materia prima inorgánica en particular produce, por regla general, sólo una pequeña gama de productos, pero la destilación destructiva de muchos materiales orgánicos produce comúnmente muchos compuestos, a menudo cientos, aunque no todos los productos de un proceso en particular son de importancia comercial. Los destilados son generalmente de menor peso molecular. Sin embargo, algunas fracciones polimerizan o condensan moléculas pequeñas en moléculas más grandes, incluyendo sustancias alquitranadas y carbonizados termoestables . El craqueo de materias primas en compuestos líquidos y volátiles y la polimerización, o la formación de carbonizados y sólidos, pueden ocurrir en el mismo proceso, y cualquier clase de productos puede ser de interés comercial.
En la actualidad, la principal aplicación industrial de la destilación destructiva es el carbón . [1] [2]
Históricamente, el proceso de destilación destructiva y otras formas de pirólisis condujeron al descubrimiento de muchos compuestos químicos o a la elucidación de sus estructuras antes de que los químicos orgánicos contemporáneos hubieran desarrollado los procesos para sintetizar o investigar específicamente las moléculas originales. Fue especialmente en los primeros tiempos cuando la investigación de los productos de la destilación destructiva, como los de otros procesos destructivos, contribuyó a que los químicos pudieran deducir la naturaleza química de muchos materiales naturales. [3] Ejemplos bien conocidos incluyen la deducción de las estructuras de las piranosas y las furanosas . [4]
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En su obra enciclopédica Historia natural ( en latín : Naturalis Historia ), el naturalista y autor romano Plinio el Viejo (23/24 –79 d. C.) describe cómo, en la destilación destructiva de la madera de pino, se producen dos fracciones líquidas: una más ligera (aceites aromáticos) y una más pesada (brea). La fracción más ligera se libera en forma de gases, que se condensan y se recogen. [5]
En Europa, el alquitrán se extrae del árbol de la antorcha [ Pinus mugo ] por medio del fuego; se emplea para revestir barcos y para muchos otros fines útiles. La madera del árbol se corta en pequeños trozos y luego se coloca en un horno ... El primer vapor que exuda fluye en forma de [un líquido] en un depósito hecho para su recepción: en Siria esta sustancia se conoce como "cedrio" [ aceite de cedro ]; y posee una fuerza tan notable, que en Egipto los cuerpos de los muertos, después de ser sumergidos en ella, se preservan de toda corrupción . El líquido que sigue es de una consistencia más espesa y constituye la brea.
El proceso de pirólisis se puede llevar a cabo en un aparato de destilación ( retorta ) para formar los productos volátiles que se van a recolectar. La masa del producto representará solo una parte de la masa de la materia prima, porque gran parte del material permanece en forma de carbón, cenizas y alquitranes no volátiles. Por el contrario, la combustión consume la mayor parte de la materia orgánica y el peso neto de los productos equivale aproximadamente a la misma masa que el combustible y el oxidante consumidos.
La destilación destructiva y los procesos relacionados son, en efecto, los descendientes industriales modernos de la quema tradicional de carbón . Como tales, tienen importancia industrial en muchas regiones, como Escandinavia. Los procesos modernos son sofisticados y requieren una ingeniería cuidadosa para producir los productos más valiosos posibles a partir de las materias primas disponibles. [6] [7]