Химия. Узнавай химию, читая классику. С комментарием химика (Стрельникова) - страница 101

Профессия углежога была опасной и, как мы сейчас понимаем, вредной. Был немалый риск провалиться в пышущую жаром углежогную яму или угодить в глубь раскаленной углежогной кучи. К тому же летучие продукты пиролиза древесины содержат ядовитые вещества, а углежог вдыхает этот дым, загрязняя легкие.

Древесный уголь можно обнаружить в остывшем костре: те поленья, что не выгорели до образования золы, почернели и стали неожиданно легкими. Это древесина не успела сгореть, а подверглась разложению при нагревании. Разложение (этот процесс еще называют «сухая перегонка» или «пиролиз») древесины приводит к образованию твердого остатка – пористого, легкого древесного угля, – а также жидких продуктов и газов. Жидкие продукты конденсируются в виде двух фракций: древесная смола, или деготь, и так называемая «жижка», содержащая, в частности, уксусную кислоту и метиловый спирт. До 18 % от массы продуктов уходит в виде газов. Твердый остаток, то есть древесный уголь, составляет 32–38 % от массы продуктов, а на жидкие продукты приходится до 50 %. Промысел, нацеленный на получение именно этого продукта, назывался «смолокурение». Древесную смолу использовали для пропитки лодок, канатов, шпал. Жидкие продукты пиролиза древесины давали также большое количество уксусной кислоты и метилового спирта, который не случайно называли древесным. Для углежога же главным продуктом был древесный уголь.

Процесс образования древесного угля человек впервые наблюдал при горении костра. Сначала дрова от теплоты горящей растопки подсыхают, а при температуре свыше 180 °C начинается разложение подсохшей древесины. Можно наблюдать почернение ее поверхности из-за обугливания. При этом выделяются газы, среди них и горючие (СО, СН_>4). При дальнейшем разогревании (в области 250 °C) смесь горючих паров и газов вспыхивает, а поверхность древесины продолжает интенсивно обугливаться под действием выделяющейся теплоты. При температуре от 280° и выше горючих газов образуется все больше. А уже при 500 °C загорается сам древесный уголь, в то время как образование горючих газов прекращается и кислород получает доступ к поверхности угля. Горючие газы при сгорании дают пламя, а раскаленный уголь горит без пламени. Беспламенное горение называли «пылом», а пламенное – «жаром». Теперь понятно, что означает выражение «с пылу, с жару»! Если вам приходилось разводить костры, то вы знаете, что в слишком рано загашенном костре остаются головешки – не полностью обугленные поленья. Это производственный брак, который углежоги называют недогаром. Наоборот, при перегаре уголь может выгореть почти полностью. В костре в этом случае остается только зола. Задача углежога – достичь полного разложения древесины, не допуская выгорания угля. Для этого надо ограничить доступ воздуха, но не прекратить его вовсе, иначе горение прекратится, тепло поступать не будет, разложение не произойдет и уголь не получится.