明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。在炎炎的夏日,夜晚的天气与白天截然不同,宜人的温度使心情也变得舒畅愉快。在美妙的夜晚,就着小风吃着烧烤,岂不快哉?不知道你注意到没有,烧烤用的木炭是制造美味的重要工具。有人说,木炭是烧木头剩下的产物。事实真的是这样吗?
木头是复杂的有机物,而木炭基本是纯碳,碳是可燃烧的,而且在燃烧的性能上优于木头,烧炭技术的发明,大幅度地提高了人类冶炼金属的能力。
木头烧完剩下的是草木灰,这些灰大都是无机盐,不能继续燃烧,没有烧完的木头冷却后就是木炭。木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。
先来看看木头的成分:水和其他有机物组成,主要的有机物是木质素、纤维素及半纤维素。从元素组成上看,碳约占44%,氢约占6%,氧约42.5%,另含0.5%以下之氮和1%以下其他元素之矿物质灰分。(主要是钙、钾、钠、镁、铁及锰),还有少量的硫、氯、硅、磷等元素。
古人发现,堆在一起的木材燃烧完后,未必会全部变成一堆灰烬,在灰烬中会剩下一些黑乎乎的东西,这些东西可以再次燃烧,而且烧起来没有烟也没有熊熊的火焰,很适宜冬天在屋内使用,以及在金属冶炼业上使用。
在经过长时间的琢磨后,人类终于发现了大规模烧炭的办法。不错,碳是用木头烧出来的,但不是简单的烧剩下的,这个过程用烤这个词更加精确,在隔绝空气的情况下,将木材中的复杂有机物烤成木炭。如今,在工业上将木材转变为木炭的精细过程称为干馏,而不是燃烧,那种方式只能得到极少的碳。
木炭的制作方法有两种:一种是窑烧法,也就是用泥土筑成窑,里面装满木头,然后点火燃烧,使木材在窑内炭化,挥发物逸出。另一种是干馏法,即将木材置于干馏窑中,在隔绝空气的条件下加热分解出木炭,此为木材干馏。
木头燃烧不完全,或者隔绝氧气高温加热前者会残留部分的炭,后者直接就是烧“炭”的方法。请注意用的字是“炭”不是“碳”,“炭”是一种主要成分为“碳”元素的固体燃料,里面还是有其他杂质的,这可以从它完全燃烧后剩余的灰看得出来。
木炭燃烧时,不会出现熊熊的火焰和烟,不会有呛人的气味,所产生的有害物质比燃烧木柴要少得多。因为木炭主要分为白炭、黑炭、活性炭、机制炭等四大类。白炭主要以硬阔叶材中的壳斗科、榆科树木为原料,优点是燃烧时间长、不冒烟、无污染,但受潮容易发爆、价格昂贵。黑炭主要以软阔叶薪炭材为主,优点是易点燃,缺点是易发爆、不耐烧、燃烧时有烟等。
木炭不仅在燃烧中起着至关重要的作用,其也可以制成干燥剂。木炭干燥剂吸附速度快,吸附能力高,且无毒无害。此外,凡是表面有较高硬度和耐磨性的钢制品,都需要进行渗碳。单纯木炭的渗碳效果非常差,因此会常常将木炭作为原料,再加入适量的接触剂来制成渗碳剂。在生活上,木炭也与我们息息相关。例如活性炭,因其具有极强的吸附能力,用途非常广泛。目前主要应用于葡萄糖、医药和味精生产和生活中的环境保护等方面。
木炭并不是木头烧完剩下的产物,它不仅可以用于烧烤,对我们生活的方方面面也起着至关重要的作用。
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