Ποια είναι η αντίδραση με τη θέρμανση της ζάχαρης σε αδρανή ατμόσφαιρα;

Η ζάχαρη θέρμανσης (σακχαρόζη) σε μια αδρανή ατμόσφαιρα, όπως το άζωτο ή το αργόν, οδηγεί σε μια πολύπλοκη διαδικασία που ονομάζεται πυρόλυση , οδηγώντας σε μια ποικιλία προϊόντων. Εδώ είναι μια κατανομή:

Αρχικά στάδια:

* αφυδάτωση: Τα μόρια ζάχαρης χάνουν μόρια νερού (H₂O), οδηγώντας στο σχηματισμό καραμέλων , τα οποία είναι σύνθετα μίγματα διαφόρων ενώσεων. Αυτή η διαδικασία είναι υπεύθυνη για το browning που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της καραμελοποίησης.

* αποσύνθεση: Περαιτέρω θέρμανση σπάει καραμέλες σε απλούστερες ενώσεις όπως furfural , Υδροξυμεθυλοπουρφούλια (HMF) , και levoglucosan . Αυτές οι ενώσεις συμβάλλουν στο άρωμα και στη γεύση του προκύπτοντος προϊόντος.

μεταγενέστερα στάδια:

* charring: Η συνεχιζόμενη θέρμανση οδηγεί στο σχηματισμό άνθρακα (άνθρακα) και πτητικές οργανικές ενώσεις. Αυτές οι ενώσεις μπορούν να είναι εύφλεκτες και να συμβάλλουν στον καπνό που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.

* Παραγωγή αερίου: Αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) και το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) απελευθερώνονται καθώς το μόριο ζάχαρης διασπάται πλήρως.

Συνολικά:

Τα συγκεκριμένα προϊόντα και οι αναλογίες τους εξαρτώνται από τη θερμοκρασία, τον χρόνο θέρμανσης και τον τύπο της χρησιμοποιούμενης ζάχαρης. Ωστόσο, το γενικό αποτέλεσμα είναι ένα σύνθετο μείγμα οργανικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων:

* καραμέλες

* furfural

* hmf

* levoglucosan

* κάρβουνο

* Πτητικές οργανικές ενώσεις

Σημείωση:

* Η αδρανή ατμόσφαιρα είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη της οξείδωσης, η οποία θα οδηγούσε σε διαφορετικά προϊόντα.

* Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με το πώς μετατρέπεται το ξύλο σε κάρβουνο.

* Το προκύπτον "char ζάχαρης" μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές όπως η παραγωγή ενεργού άνθρακα και ως τροποποίηση του εδάφους.

Ασφάλεια:

Η ζάχαρη θέρμανσης σε αδρανή ατμόσφαιρα μπορεί να παράγει εύφλεκτα αέρια και πτητικές οργανικές ενώσεις. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να εκτελεστεί η διαδικασία σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή και με κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας.