Termolüüs
Termolüüs ehk termiline lagundamine on protsess, milles aine kõrge temperatuuri toimel laguneb kaheks või enamaks aineks. See on ainete termiline destruktsioon, mille puhul suuremad või keerulisema struktuuriga molekulid lagunevad lihtsamateks väiksema molekulkaaluga ühenditeks.
Termolüüsireaktsioonid toimuvad kuumutamisel, sest keemiliste sidemete katkemine nõuab tavaliselt energiat, s.t. on endotermilised. Termolüüsi kasutatakse näiteks vinüülkloriidi saamiseks 1,2-dikloroetaani kuumutamisel 500 °C rõhul 15-30 atm:
- ClCH2CH2Cl → CH2=CHCl + HCl
Termilised lagunemisreaktsioonid omavad olulist tähtsust keemiatööstuse väga olulistes valdkondades: gaasiliste ning vedelate kütuste tootmine, metallurgia ja ehitusmaterjalide tootmine. Metallide tootmisel maakidest on enamasti põhiprotsess metallioksiidide lagundamine kõrgel temperatuuril (pürometallurgia).
Ehitusmaterjalide vallas on oluline kustutamata lubja tootmine lubjakivi kuumutamisel šaht- või pöördahjudes:
- CaCO3 → CaO + CO2
Fossiilkütustes (vähemal määral muude tahkekütustes ja -jäätmetes) sisalduva orgaanilise aine termolüüs ehk lagundamine kõrgel temperatuuril gaasilisteks või vedelateks kütusteks viiakse läbi ilma õhuhapniku juurdepääsuta; seejuures saadakse väiksema molekulkaaluga erinevate orgaaniliste ühendite segu. Kasutatavad tehnoloogilised meetodid (termokeemiline muundamine) on:
- pürolüüs, see mõiste on seotud erinevate lähtematerjalide tööstusliku lagundamise protsessidega kõrgel temperatuuril, kusjuures toimub orgaaniliste molekulide süsinikskeleti lõhustumine ja funktsionaalrühmade täielik või osaline eraldumine. Võrdluseks: tahke kütuse gaasistamine kõrgel temperatuuril toimub vaba või seotud hapniku (õhk, veeaur jm) osalusel.
- termiline krakkimine, see mõiste seondub just kõrgemate naftakomponentide lagundamise protsessidega; toimub suurte süsivesiniku molekulide lõhustumine väiksemateks molekulideks, s.t. kergemateks fraktsioonideks. Saadavate produktide segust on võimalik eraldada väärtuslikke üksikkomponente (näiteks isopreen). Nafta termilise krakkimise alternatiiviks on katalüütiline krakkimine.
- destruktiivne destillatsioon on puidu, kivisöe jm orgaanilist ainet sisaldava materjali pürolüüs spetsiaalses destillatsiooni retordis, kusjuures lenduvad produktid kondenseeritakse. Näiteks esmakordselt saadi isopreeni loodusliku kummi (kautšuki) destruktiivsel destillatsioonil. Võrdluseks: kuivdestillatsioonil pürolüüsiprotsesside osatähtsus ei ole kuigi suur.
Märkus. Vahel samastatakse mõiste "termolüüs" mõistega "pürolüüs".