목재재

Wood ash
모닥불에서 나온 목재 재

목재재는 벽난로, 모닥불, 산업용 발전소에서 나무를 태우는 것과 같이 나무를 연소시킨 후에 남는 가루 상태의 잔여물이다.그것은 목재에 존재하는 다른 불연성 미량 원소와 함께 칼슘 화합물로 구성되어 있다.그것은 역사를 통틀어 많은 목적으로 사용되어 왔다.

구성.

평가의 변동성

많은 나무 종들의 목재 회분 조성에 대한 포괄적인 분석은 에밀 울프 [1]등에 의해 수행되었다.구성에 [2]큰 영향을 미치는 요인은 다음과 같습니다.

  1. 미세재: 연소 중에 배연으로 빠져나가는 고형물이 포함된 연구도 있고 그렇지 않은 연구도 있습니다.
  2. 연소 [3]온도회분 함유량은 연소 온도가 상승함에 따라 감소하며, 이는 두 가지 직접적인 [2]영향을 발생시킵니다.
    • 분리:탄산염, 황화물 등을 산화물로 변환하면 탄소, 황, 탄산염, 황화물이 발생하지 않는다.일부 금속 산화물(예: 수은 산화물)은 심지어 원소 상태와 분리되거나 목재 화재 온도(600°C(1,112°F)에서 완전히 증발합니다.)
    • 휘발성:유출된 재가 측정되지 않은 연구에서는 일부 연소 생성물이 전혀 존재하지 않을 수 있습니다.예를 들어 비소는 휘발성이 없지만 삼산화비소는 (끓는점: 465°C(869°F))입니다.
  3. 실험 프로세스:연소와 분석 사이에 재가 환경에 노출되면 공기 중의 이산화탄소와 반응하여 산화물이 다시 탄산염으로 전환될 수 있습니다.한편 흡습성 물질은 대기 중의 수분을 흡수할 수 있다.
  4. 목재 스톡의 유형, 나이 및 재배 환경은 목재(예: 경목 및 연목)의 구성에 영향을 미쳐 재의 구성에 영향을 미칩니다.단단한 나무는 보통 나무껍질이 있는 부드러운[2] 나무보다 더 많은 재를 생산하고 잎은 [2]줄기의 내부 부분보다 더 많은 것을 생산합니다.

측정값

평균적으로 나무를 태우는 것에 대한 한 연구에 따르면 약 6-10%의 [2]재가 발생한다.모든 휘발성 물질이 사라지고 350°C(662°F)에서 8시간 [a]동안 연소될 때까지 열을 가한 경우 연소 목재 원래 질량의 0.43과 1.82%의 잔류 재(건조 기준)가 특정 목재에 대해 생성됩니다.또한 연소조건은 잔류재의 성분과 양에 영향을 미치기 때문에 온도가 높아지면 재의 [4]수율이 감소한다.

원소 분석

일반적으로 목재 회분에는 다음과 같은 주요 [2]요소가 포함되어 있습니다.

화합물

나무가 타면서 사용되는 온도에 따라 다른 화합물이 생성됩니다.어떤 연구들은 탄산칼슘을3 주요 성분으로 언급하고, 다른 연구들은 대신 산화칼슘을 제외하고 탄산칼슘을 전혀 발견하지 못한다.후자는 더 높은 온도에서 생성됩니다([3][non-primary source needed]소성 참조).평형 반응3 CaCO → CO2 + CaO는 평형이 750°C(1,380°F)에서 왼쪽으로 이동하며 높은 CO2 부분 압력(목불 등)에서 900°C(1,650°F)에서 또는 CO 부분 압력이 [5]감소했을 때 오른쪽으로2 이동한다.

목재 회분의 대부분은 주요 성분으로 탄산칼슘3(CaCO)을 함유하고 있으며, 전체 회분 [7]중량의 25%,[6] 심지어 45%를 차지한다.600°C(1,112°F)에서3 CaCO와 KCaCO가23 한 [b]사례에서 확인되었다.10%(10%) 미만이 칼륨이고 1%(1%) 미만이 [6]인산염이다.

트레이스 요소

철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn), 구리(Cu) 및 일부 중금속의 [6]미량 원소가 있습니다.재 속의 농도는 연소 [3][non-primary source needed]온도에 따라 달라집니다.온도 [3]상승으로 인해 탄산염의 분해와 칼륨(K), 황(S), 구리(Cu)와 붕소(B)의 미량 휘발 등이 발생할 수 있다.연구 결과, 상승 온도에서 나트륨(Na)과 구리(Cu)는 감소하는 반면, Mg, P, Mn, Al, Fe, Si는 칼슘(Ca)에 비해 변화하지 않았다.그러나 이러한 미량 원소는 모두 높은 [3]연소 온도에서 산화물의 형태로 존재합니다.목재 회분의 일부 요소(질량/질량 단위로 주어진 모든 분율)는 [2]: 304 다음을 포함한다.

연도

한 연구에서는 천천히 연소하는 목재(100–200°C(212–392°F) 배출물에는 일반적으로 16개의 알케인, 5개의 알카디엔, 5개의 알케인 및 여러 개의 [c][8]알케인이 포함되어 있는 것으로 확인되었습니다.에텐, 아세틸렌, 벤젠은 효율적인 [8]연소의 주요 요소였다.연기에 대해서는37 [8]C-C 알켄의 비율이 더 높은 것으로 나타났다.벤젠과 1,3-부타디엔은 총 비메탄 [8]탄화수소의 약 10~20%, 중량은 약 1~2%를 구성했다.

사용하다

비료

목재재는 농토의 영양을 풍부하게 하기 위한 비료로 사용될 수 있다.이 역할에서, 목재재는 칼륨과 탄산칼슘의 공급원 역할을 하고, 후자는 산성 [6]토양을 중화시키는 제한제 역할을 한다.

목재 회분은 유기 수경재배 용액의 수정제로도 사용될 수 있으며, 일반적으로 칼슘, 칼륨, 마그네슘 [9]및 인을 포함한 무기 화합물을 대체할 수 있습니다.

퇴비

목재 재는 매립지에 버려지는 것이 일반적이지만, 폐기 코스트가 상승함에 따라, 농림 용도의 퇴비로서 기능하는 등, 친환경적인 대체재가 [10]보급되고 있다.목재재는 숯 함량이 높기 때문에 특히 퇴비화 [11]작업에 악취 방지제로 사용할 수 있다.

도예

목재재는 도자기 유약, 특히 중국, 일본, 한국의 전통에서 사용되었던 매우 오랜 역사를 가지고 있지만, 지금은 많은 공예가들에 의해 사용되고 있다.그것은 [12]유약의 녹는점을 줄여주는 플럭스 역할을 한다.

비누

수산화칼륨은 [13]목재를 물로 침출 여과하여 직접 만들 수 있다.잿물의 제조법은 다음과 같이 기술되어 있다: 원목재를 방수 용기에 넣고 바닥에 자갈과 짚을 깔고 물이 빠지도록 작은 구멍을 뚫는다.침전물은 보통 1차 침전물 아래에 있는 별도의 용기를 사용하여 수집한다.침출수를 채취하기 위해 장치는 보통 몇 시간 동안(밤샘) 방치됩니다.물과 재를 지속적으로 첨가하여 생산량을 늘릴 [13]수 있습니다.이 형태에서, 그것은 가성 포타쉬 또는 양잿물로 알려져 있다.이러한 특성 때문에, 나무재는 또한 전통적으로 나무 재 비누를 만드는데 사용되어 왔다.

바이오 침출

외균근균인 Suillus granulatus와 Paxillus involleutus는 목재재에서 [14]원소를 방출할 수 있습니다.

음식 준비

목재의 재는 가끔 니스타말라이제이션 과정에서 사용되는데, 옥수수를 알칼리 용액에 담가 조리하여 영양 함량을 높이고 마이코톡신의 위험을 낮춘다.알칼리 용액은 역사적으로 목재 재로 만들어져 왔다.

일찍 발효된 빵은 기원전 6000년에 수메르에 의해 가열된 돌 위에 올려놓고 뜨거운 재로 덮어서 구워졌다.나무 회분 속의 미네랄은 반죽을 [15]구울 때 영양 성분을 보충할 수 있었다.오늘날,[17] 쇼팽 [16]폐포에 의해 측정된 빵가루의 목재 회분 함량은 프랑스에 의해 엄격하게 규제되고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 다양한 목재 종(Aspen, Yellow poplar, White oak, White oak bark, Douglas-fir bark)의 목재 칩을 500°C(932°F)[3]의 용해로에서 밀폐된 용기에 넣어 열분해했습니다.
  2. ^ 다양한 목재 종(Aspen, Yellow poplar, White oak, White oak bark, Douglas-fir bark)의 목재 칩을 500°C(932°F)[3]의 용해로에서 밀폐된 용기에 넣어 열분해했습니다.
  3. ^ 가스 크로마토그래피 분석법을 이용.

레퍼런스

  1. ^ Wolff, Emil (1871). Aschen-Analysen. Berlin: Wiegandt und Hempel.
  2. ^ a b c d e f g Siddique, Rafat (2008), "Wood Ash", Waste Materials and By-Products in Concrete, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, pp. 303–321, doi:10.1007/978-3-540-74294-4_9, ISBN 978-3-540-74293-7, retrieved 24 July 2022
  3. ^ a b c d e f g Misra MK, Ragland KW, Baker AJ (1993). "Wood Ash Composition as a Function of Furnace Temperature" (PDF). Biomass and Bioenergy. 4 (2): 103–116. doi:10.1016/0961-9534(93)90032-Y.
  4. ^ Etiegni L, Campbell AG (1991). "Physical and chemical characteristics of wood ash". Bioresource Technology. 37 (2): 173–178. doi:10.1016/0960-8524(91)90207-Z.
  5. ^ Tarun R. Naik; Rudolph N. Kraus & Rakesh Kumar (2001), Wood Ash: A New Source of Pozzolanic Material, Department of Civil Engineering and Mechanics, College of Engineering and Applied Science, The University of Wisconsin – Milwaukee
  6. ^ a b c d Lerner BR (16 November 2000). "Wood Ash in the Garden". Purdue University, Department of Horticulture and Landscape Architecture. Retrieved 1 October 2008.
  7. ^ Hume E (11 April 2006). "Wood Ashes: How to use them in the Garden". Ed Hume Seeds. Archived from the original on 5 July 2019.
  8. ^ a b c d Barrefors, Gunnar; Petersson, Göran (April 1995). "Volatile hydrocarbons from domestic wood burning". Chemosphere. 30 (8): 1551–1556. doi:10.1016/0045-6535(95)00048-D.
  9. ^ Sholto Douglas, James (1985). Advanced guide to hydroponics: (soiless cultivation). London: Pelham Books. pp. 345–351. ISBN 9780720715712.
  10. ^ Demeyer A, Voundi Nkana JC, Verloo MG (2001). "Characteristics of wood ash and influence on soil properties and nutrient uptake: an overview". Bioresource Technology. 77 (3): 287–95. doi:10.1016/S0960-8524(00)00043-2. PMID 11272014.
  11. ^ Rosenfeld, P. & Henry, C. (2001). "Activated Carbon and Wood Ash Sorption of Wastewater, Compost and Biosolids Odorants". Water Environment Research. 7 (4): 388–393. doi:10.2175/106143001X139425. S2CID 93782154.
  12. ^ Rogers, Phil (2003). Ash Glazes (2nd ed.). London: A&C Black. ISBN 978-0-7136-57821.
  13. ^ a b "Making lye from wood ash". Journey to Forever. 14 May 2009. Retrieved 1 October 2008. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  14. ^ Geoffrey Michael Gadd (March 2010). "Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation". Microbiology. 156 (Pt 3): 609–643. doi:10.1099/mic.0.037143-0. PMID 20019082.
  15. ^ Arzani A.:에메르(Triticum Turgidum spp. dicoccum) 밀가루와 빵.Predy V.R., Watson R.R., Patel V.B. (Eds. 2011), 밀가루와 빵, 그리고 그들의 건강 및 질병 예방 강화, 학술 출판, 캘리포니아 페이지 69-78.
  16. ^ Li Vigni, M.: 제빵에서의 밀가루 퍼포먼스 모니터링Predy V.R., Watson R.R., Patel V.B. (Eds. 2011), 밀가루와 빵, 그리고 그들의 건강 및 질병 예방 강화, 학술 출판, 캘리포니아 페이지 69-78.
  17. ^ "Décret n° 63-720 du 13 juillet 1963 relatif à la composition des farines de blé, de seigle et de méteil". Journal officiel de la République française. Lois et décrets n° 0169 du 20/07/1963. 169: 6722. 20 July 1963.