carbonization是什么意思，carbonization的意思翻译、用法、同义词、例句

carbonization英标

英:/'ˌkɑːbənaɪˈzeɪʃn/

常用词典

例句

同义词

专业解析

碳化（Carbonization） 是指有机物质在缺氧或限氧条件下，经受高温热解，最终转化为富含碳的固体残渣（如焦炭、木炭或生物炭）的化学过程。该过程会分解物质中的挥发性成分（如水分、甲烷、氢气、焦油等），留下以碳元素为主的稳定固态物质。其核心原理是通过热能将氢、氧等元素从有机物分子结构中脱除，实现碳元素的富集。

详细解释与应用领域

1. 化学本质

   碳化是热解的一种特殊形式，主要发生在相对较低氧分压的环境中。有机物质（如木材、煤炭、生物质）在高温（通常200°C以上，可达1000°C）作用下发生复杂的分解反应，包括脱水、脱羧基、断键和芳构化等，最终形成具有高碳含量、多孔结构的固体产物。例如，木材碳化生成木炭，煤碳化生成焦炭。

2. 工业应用

   • 冶金焦炭生产：烟煤在焦炉中隔绝空气加热至约1000°C进行高温干馏（碳化），去除挥发分后得到高强度、高碳含量的焦炭，是炼铁高炉不可或缺的燃料和还原剂。来源：国际能源署（IEA）关于钢铁行业技术报告。
   • 活性炭制备：木材、椰壳等生物质原料经碳化得到初始炭，再经活化（物理或化学方法）形成具有巨大比表面积和强吸附能力的活性炭，广泛应用于水处理、空气净化和黄金提取。来源：美国环境保护署（EPA）饮用水处理技术手册。
   • 生物炭与土壤改良：农业废弃物或林业剩余物在控氧条件下碳化生成生物炭。将其施用于土壤可改善保水保肥能力、增加碳封存、减少温室气体排放。来源：联合国粮农组织（FAO）可持续土壤管理报告。

3. 地质与能源领域

   在地质时间尺度上，埋藏在地下的植物残骸经过长期的地质作用（包括生物化学降解、压实和碳化作用）逐步转化为泥炭、褐煤、烟煤直至无烟煤，碳含量逐渐升高。这一自然过程是化石燃料（煤）形成的关键步骤。来源：美国地质调查局（USGS）煤炭资源评估。

与相关概念的区别

• 碳化 vs. 燃烧：燃烧是在充足氧气下发生的剧烈氧化反应，主要生成二氧化碳和水，释放大量热能；碳化则是在限氧条件下以热解为主导，目标产物是固体碳。
• 碳化 vs. 石墨化：碳化产物通常是非晶态碳或部分有序碳；石墨化是在更高温度（>2500°C）下将无定形碳转化为高度有序的石墨晶体结构的过程，属于碳化的深度处理。

碳化技术因其在资源利用（废物变能源/材料）、环境保护（碳固定、污染吸附）和工业生产中的关键作用，持续受到材料科学、化学工程和环境工程领域的重视与研究。

网络扩展资料

Carbonization（碳化）的详细解释：

1. 基本定义
   Carbonization指含碳物质在高温条件下，通过化学反应或物理过程转化为碳或碳化合物的过程。这一过程通常在隔绝空气或特定环境中进行，例如干馏（如煤在焦炉中分解生成焦炭）。

2. 过程特点

   • 高温条件：需较高温度驱动反应，例如金属加工中通过碳化提升硬度和耐磨性。
   • 反应类型：可能涉及有机物分解（如木材碳化生成木炭）或无机物转化（如碳纤维制备）。
   • 产物多样性：可生成固体碳、气体（如甲烷）或液体产物（如焦油）。

3. 应用领域

   • 材料科学：生产碳纤维、石墨等高性能材料。
   • 工业制造：金属表面处理以增强性能。
   • 能源与化工：煤的干馏制取焦炭及副产品。

4. 示例与影响
   例如，绝缘材料过度碳化可能导致设备损坏；生物质碳化可用于制备环保燃料。

提示：不同语境下，carbonization可能侧重“碳化”或“干馏”含义，需结合具体场景理解。

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