التقطير الإتلافي

التقطير الإتلافي عملية كيميائية يتم فيها تفكيك المواد غير المعالجة بتسخينها إلى درجة حرارة عالية؛ ويُستخدم هذا المصطلح عمومًا لمعالجة المواد العضوية في غياب الهواء أو بوجود كميات محدودة من الأكسجين أو مواد كيميائية أخرى ، أو محفزات ، أو مذيبات ، مثل البخار أو الفينولات . وهو تطبيق من تطبيقات التحلل الحراري . تعمل هذه العملية على تفتيت أو " تكسير " الجزيئات الكبيرة. ومن الأمثلة على المنتجات التجارية التي كانت تُنتج تاريخيًا عن طريق التقطير الإتلافي للفحم : فحم الكوك ، وغاز الفحم ، والكربون الغازي ، وقطران الفحم ، ومحلول الأمونيا ، وزيت الفحم .

ينتج عن التقطير الإتلافي لأي مادة خام غير عضوية مجموعة محدودة من المنتجات في الغالب، بينما ينتج عن التقطير الإتلافي للعديد من المواد العضوية عدد كبير من المركبات، قد يصل إلى المئات، مع العلم أن ليس كل منتجات أي عملية معينة ذات أهمية تجارية. تتميز نواتج التقطير عمومًا بانخفاض وزنها الجزيئي. إلا أن بعض الكسور تتفاعل أو تكثف جزيئات صغيرة إلى جزيئات أكبر، بما في ذلك المواد القطرانية المقاومة للحرارة والفحم . قد تحدث عملية تكسير المواد الخام إلى مركبات سائلة ومتطايرة، وعملية التفاعل، أو تكوين الفحم والمواد الصلبة، في نفس العملية، وقد يكون أي نوع من هذه المنتجات ذا أهمية تجارية.

يُعدّ التقطير الإتلافي حاليًا التطبيق الصناعي الرئيسي للفحم . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تاريخيًا، أدت عملية التقطير الإتلافي وغيرها من أشكال التحلل الحراري إلى اكتشاف العديد من المركبات الكيميائية أو توضيح بنيتها قبل أن يطور الكيميائيون العضويون المعاصرون عمليات لتخليق الجزيئات الأصلية أو دراستها بشكل خاص. في بدايات هذا المجال، لعبت دراسة نواتج التقطير الإتلافي، شأنها شأن نواتج العمليات الإتلافية الأخرى، دورًا هامًا في تمكين الكيميائيين من استنتاج الطبيعة الكيميائية للعديد من المواد الطبيعية. ^{[ 3 ]} ومن الأمثلة المعروفة استنتاج بنية البيرانوزات والفيورانوزات . ^{[ 4 ]}

في موسوعته "التاريخ الطبيعي" ( باللاتينية : Naturalis Historia )، يصف عالم الطبيعة والمؤلف الروماني بليني الأكبر (23/24 - 79 م) كيف ينتج عن التقطير التدميري لخشب الصنوبر جزآن سائلان: أخف (زيوت عطرية) وأثقل ( قطران ). ينطلق الجزء الأخف على شكل غازات، يتم تكثيفها وجمعها. ^{[ 5 ]}

في أوروبا، يُستخرج القطران من شجرة الصنوبر الجبلي ( Pinus mugo ) باستخدام النار؛ ويُستخدم في طلاء السفن ولأغراض أخرى كثيرة. يُقطع خشب الشجرة إلى قطع صغيرة، ثم يُوضع في فرن... يتصاعد البخار الأول على شكل سائل في خزان مُعدّ خصيصًا لاستقباله: في سوريا، تُعرف هذه المادة باسم " زيت الأرز " ؛ وهي تتمتع بقوة هائلة، لدرجة أنه في مصر، تُحفظ جثث الموتى من التحلل بعد نقعها فيه . أما السائل الذي يليه، فهو أكثر كثافة، ويُعرف باسم القار.

يمكن إجراء عملية التحلل الحراري في جهاز تقطير ( مفاعل حراري ) لتكوين المنتجات المتطايرة التي يمكن جمعها. تمثل كتلة المنتج جزءًا فقط من كتلة المادة الأولية، لأن جزءًا كبيرًا من المادة يبقى على شكل فحم ورماد وقطران غير متطاير. في المقابل، يستهلك الاحتراق معظم المادة العضوية، ويبلغ الوزن الصافي للمنتجات تقريبًا نفس كتلة الوقود والمؤكسد المستهلكين.

يُعدّ التقطير الإتلافي والعمليات المرتبطة به بمثابة الامتداد الصناعي الحديث للحرف التقليدية التي تعتمد على حرق الفحم . ولذلك، فهو ذو أهمية صناعية في العديد من المناطق، مثل الدول الاسكندنافية. وتتميز العمليات الحديثة بتطورها ودقتها الهندسية لإنتاج منتجات ذات قيمة عالية من المواد الخام المتاحة. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• ينتج عن التقطير الإتلافي للخشب الميثانول وحمض الأسيتيك ، بالإضافة إلى بقايا صلبة من الفحم . ^{[ 8 ]}
• يمكن أن ينتج التقطير الإتلافي لطن من الفحم 700  كجم من فحم الكوك ، و100 لتر من الأمونيا السائلة ، و50 لترًا من قطران الفحم ، و400 متر ^مكعب من غاز الفحم .
• يُعد التقطير الإتلافي طريقة واعدة بشكل متزايد لإعادة تدوير المونومرات المشتقة من البوليمرات النفايات .
• أدى التقطير التدميري للمطاط الطبيعي إلى اكتشاف مادة الأيزوبرين، مما أدى إلى ابتكار أنواع من المطاط الصناعي مثل النيوبرين .

• التقطير الجاف
• الانحلال الحراري
• التحلل الحراري
• التكسير (الكيمياء)

• ما هو التقطير الإتلافي  ؟