碳化作用

碳化作用（carbonization）又稱乾餾、炭化、焦化作用，是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程或加熱固體物質來製取液體或氣體（通常會變為固體）產物的一種方式。

基本介紹

• 中文名：碳化作用
• 外文名：Carbonation
• 別稱：乾餾、炭化、焦化作用
• 分類：化學工程
• 設備：工業爐窖

簡介及釋義

碳化作用同炭化作用，是指生物質在缺氧或貧氧條件下，以製備相應的炭材為目的的一種熱解技術的過程。該作用與生物質，木纖維，木質素的分解同步。但不一定會涉及到裂解或熱解。冷凝後收集產物。

與通常蒸餾相比，這個過程需要更高的溫度。使用乾餾可以從炭或木材中提取液態的燃料。乾餾也可以通過熱解來分解礦物質鹽，例如對硫酸鹽乾餾可以產生二氧化硫和三氧化硫，溶於水後就可以得到硫酸；對煤乾餾，可得焦炭、煤焦油、粗氨水、煤氣。（而其他的“碳化作用”是指鋼筋混凝土失效形式的一種術語。）

碳化作用還可以解釋為將煤、木材、油頁岩等在隔絕空氣下加熱分解為氣體(煤氣)、液體(焦油)和固體(焦炭)產物，焦油蒸氣隨煤氣從焦爐逸出的過程。焦油蒸汽可以回收利用，焦炭則由焦爐內推出。

條件

不同物質的乾餾所需的溫度差別很大，一般分為低溫乾餾（500～580℃）、中溫乾餾（660～750℃）和高溫乾餾（900～1100℃），還有成堆乾餾或煤堆乾餾等。乾餾所得氣、液、固產物的相對數量隨加熱溫度、時間和壓力變化而變化。因此，變換和調節乾餾過程的條件即可達到不同的生產目的。

拓展

脫水碳化

將有機物去掉其他元素留下碳的過程。如濃硫酸具有很強的脫水能力在和有機物接觸時，把有機物中的氫、氧元素按水的組成比脫去，留下黑色的碳，從而使對方碳化。實際脫的是氫和氧，並不是說該物質就含水。烤糊食物，木炭製作，也算是脫水碳化。

其它碳化作用

碳化作用是混凝土失效形式的一種術語，也稱混凝土中性化。混凝土碳化是指混凝土本身含有大量的毛細孔，空氣中二氧化碳與混凝土內部的游離氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，造成混凝土疏鬆、脫落。碳化後使混凝土的鹼度降低，當碳化超過混凝土的保護層時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，進而引發鋼筋鏽蝕、收縮開裂，甚至凝膠結構解體等一系列問題。

相關研究

《碳化作用對水泥固化/穩定化鉛污染土溶出特性影響》