Destilação seca da madeira
Carvão, alcatrão, vinagre de madeira e metanol da madeira aquecida sem ar
Índice
- 1Retorta de ferro assente em alvenaria de tijolo
- 2Fornalha sob a retorta
- 3Tubo dos vapores
- 4Condensador numa tina de água fria
- 5Recipientes do alcatrão e do vinagre de madeira
- 6Carvão vegetal retirado da retorta
A destilação seca da madeira aquece a madeira num recipiente fechado e sem ar, de modo que se decompõe em vez de arder. Os vapores são arrefecidos em alcatrão e num líquido aquoso e ácido, o vinagre de madeira, que contém ácido acético e espírito de madeira, o metanol; o carvão vegetal fica no recipiente. Johann Rudolf Glauber descreveu a condensação do vinagre de madeira no final da década de 1640, e até aos anos 20 do século XX a destilação da madeira foi a principal fonte de metanol.
O que é
A destilação seca da madeira, também chamada destilação destrutiva ou pirólise, aquece a madeira num recipiente fechado, ao abrigo do ar. A madeira não pode arder e por isso decompõe-se. Os seus vapores saem por um tubo e são arrefecidos até a maior parte voltar a ser líquida: um alcatrão pesado e escuro e um líquido aquoso e ácido, o ácido pirolenhoso ou vinagre de madeira. Liberta-se também um gás que não condensa, e no recipiente fica carvão vegetal.
Carvão vegetal, alcatrão e vinagre de madeira, três dos produtos da destilação da madeira.
O vinagre de madeira é sobretudo água, com ácido acético, o ácido do vinagre, e quantidades menores de metanol, acetona e muitos outros compostos. O metanol chamou-se durante muito tempo espírito ou álcool de madeira porque vinha daqui. Os carvoeiros que trabalhavam em medas ou fornos abertos deixavam estes vapores fugir para o ar; a destilação da madeira recupera-os. Até aos anos 20 do século XX forneceu a maior parte do metanol do mundo e boa parte do seu ácido acético.
A destilação da madeira é química perigosa. O seu gás e grande parte dos seus vapores são inflamáveis. O metanol é um veneno: uma pequena quantidade engolida ataca a visão e pode matar, e os sintomas por vezes só aparecem muitas horas depois. Nunca destile madeira nem os seus líquidos em casa, nunca os beba nem prove e nunca os use como combustível ou solvente; o processo pertence a instalações industriais regulamentadas.
Como funciona
Toros de faia, bétula e carvalho, madeiras duras preferidas pelas fábricas de destilação.
Quando a retorta aquece, a madeira perde primeiro a sua água. Depois a própria madeira desfaz-se e liberta vapores cada vez mais carregados de alcatrão à medida que o calor sobe, até restar apenas carvão. Arrefecidos em condensadores, os vapores dão alcatrão e um líquido aquoso, o ácido pirolenhoso bruto.
O gás que não condensa ainda arde. As fábricas de destilação queimavam-no para ajudar a aquecer as retortas, e em França Philippe Lebon propôs queimá-lo para dar luz e calor.
As fábricas preferiam madeiras duras como a faia, a bétula e o carvalho. Vendiam o carvão vegetal como combustível, sobretudo para fundir ferro. O ácido do líquido chegava ao mercado como acetato de cal, matéria-prima do ácido acético e da acetona, e o espírito de madeira, ou metanol, servia sobretudo de solvente. O alcatrão era em geral queimado como combustível.
História e evolução
O alcatrão tirado de casca e madeira aquecidas sem ar é muito mais antigo do que a recuperação do líquido aquoso, como mostram os adesivos da Idade da Pedra. A condensação do vinagre de madeira foi descrita no século XVII.
Nos seus Furni novi philosophici, publicados em Amesterdão no final da década de 1640, o químico alemão Johann Rudolf Glauber descreveu um forno para destilar madeira e chamou ao líquido ácido que dele obtinha o vinagre das madeiras. Em 1661, em The Sceptical Chymist, Robert Boyle referiu que o espírito ácido do buxo era formado por duas substâncias diferentes: além do seu ácido, encerrava um segundo espírito, de cheiro forte, sabor muito penetrante e sem acidez. Esse segundo espírito continha aquilo a que hoje se chama metanol.
Quando a destilação da madeira se tornou indústria, as vagonetas de lenha passaram a entrar sobre carris em retortas compridas.
Em 1799, Lebon patenteou a sua termolâmpada, que queimava um gás destilado da madeira para dar luz e calor. No século XIX, a destilação da madeira em retortas fechadas de ferro tornou-se uma indústria ao lado da indústria química europeia, e as fábricas de produtos químicos da madeira espalharam-se pelo nordeste dos Estados Unidos.
No século XX, as fábricas faziam entrar sobre carris vagonetas carregadas de lenha em longas retortas horizontais, aquecidas queimando por baixo o gás da madeira. O declínio começou em 1923, quando a BASF expediu da sua fábrica de Leuna o primeiro metanol de síntese, produzido a partir de gás a alta pressão. O petróleo passou a fornecer ácido acético e acetona mais baratos, e a indústria da destilação da madeira ruiu por volta do fim da Segunda Guerra Mundial, embora algumas retortas tenham continuado a trabalhar nas décadas de 1950 e 1960.