ما هي الصيغة الكيميائية للفحم

ما هي الصيغة الكيميائية للفحم؟

الفحم (بالإنجليزية: Charcoal) عبارة عن كربون نقي إلى حدٍ كبير، ولذلك فإن صيغته الكيميائية مماثلة لصيغة الكربون وهي C،^[١] ويتم الحصول على الفحم عند حرق مادة كربونية جزئيًا، أو عند تسخينها مع وصول كية محدودة من الهواء إليها،^[٢] ويعتبر الفحم أيضًا وقودًا صلبًا يستخدم للتدفئة والطهي، ويتم إنشاؤه من خلال عملية الكربنة، وهي عملية يتم فيها تكسير مواد الكربون المعقدة، مثل الخشب أو الكتل الحيوية الأخرى، عن طريق تسخين الخشب في غياب الهواء (الأكسجين)، ونظرًا لعدم وجود ما يكفي من الأكسجين للاحتراق يضطر الخشب إلى التحلل إلى مجموعة متنوعة من المواد، وأحدها الفحم، ويتم أيضًا إنشاء مواد أخرى إلى جانب الفحم، مثل الرماد، وتُعرف هذه المنتجات بالمنتجات الثانوية، والتي يمكن جمعها لاستخداماتٍ أخرى.^[٣]

أنواع الفحم

تعد عمليتا الطهي والتدفئة من أهم الأنشطة التي يتم استخدام الفحم فيها، وهناك نوعان أساسيان للفحم، وهما:^[٤]

الفحم الخشبي الطبيعي

هناك العديد من فوائد الطهي باستخدام فحم الخشب الطبيعي، إذ يحترق فحم الخشب الطبيعي بدرجة حرارة شديدة تصل إلى 426.7 - 537.8 درجة مئوية، ويُنتج رطل واحد من فحم الخشب الطبيعي حرارة تعادل رطلين من قوالب الفحم، ولذلك يعد هذا النوع موفرًا للمال أيضًا، ومن أبرز مميزات فحم الخشب الطبيعي ما يأتي:^[٤]

• مصدره طبيعي 100% بدون إضافات.
• مصنوع من الأخشاب الصلبة المتجددة.
• ينتج القليل من الرماد.
• يستغرق أقل من 7-10 دقائق لتصل حرارة النار المنبعثة منه إلى درجة حرارة الطهي.

قوالب الفحم

هناك طريقة أخرى شائعة للطهي باستخدام الفحم، وهي استخدام قوالب الفحم، وغالبًا ما يُنظر إلى هذا الخيار على أنه الخيار الأسهل والأكثر ملاءمة، ومن أبرز مميزات قوالب الفحم ما يأتي:^[٤]

• يمكن استخدامه للتدفئة، ويستخدم في الطبخ لإضافة نكهة للأطعمة أيضًا.
• يحترق لفترة أطول وبشكل متساوٍ أكثر من الفحم الطبيعي.
• يكون أكثر اتساقًا في الحجم.
• يستغرق 20-25 دقيقة للوصول إلى درجة حرارة الطهي، أي حوالي ضعف الوقت الذي يستغرقه الفحم الطبيعي.

الفحم النشط واستخداماته

يمكن العثور على الفحم النشط أو المنشط في كل مكانٍ تقريبًا: في معجون الأسنان، ومنتجات العناية بالبشرة، والمخبوزات، والمشروبات، وأنظمة تنقية المياه، وهو فهم يتم إنتاجه من خلال حرق المواد الغنية بالكربون (مثل: نوعي الفحم العادي السابقين)، وتُستخدم أنواع الفحم النشط على نطاق واسع لامتصاص المواد ذات الرائحة، أو المواد الملونة من الغازات أو السوائل، كما هو الحال في تنقية مياه الشرب والسكر والعديد من المنتجات الأخرى، كما يستخدم في استرجاع المذيبات والمواد المتطايرة الأخرى، ويستخدم الفحم النشط في الأقنعة الواقية من الغازات لإزالة المركبات السامة من الهواء، ويمكن استخدمه أيضًا كمحفزات في صناعة بعض المواد الكيميائية (مثل الفوسجين، وكلوريد السلفوريل) أو كداعم لعوامل محفزة أخرى.^[٢][٥]

كيف يتم إنتاج الفحم النشط؟

يتم إنشاء الفحم النشط من مواد غنية بالكربون بعد حرقها في درجات حرارة عالية، إذ يتم حرق المواد الغنية بالكربون؛ مثل الخشب، أو قشور جوز الهند، أو الفحم العادي في درجات حرارة عالية (بين 600 و900 درجة مئوية) لإنتاج مسحوق الفحم، وبعد ذلك يتم إحراق مسحوق الفحم ببعض المواد الإضافية، مثل أملاح الكلوريد، للمساعدة في إنشاء بنية مسامية له، ثم تُغسل المادة الزائدة بمحلول حامض مخفف لتغادر الكربون النقي، ويمكن أيضًا معالجة الفحم لإنشاء شبكة أدق من المسام فيه، وبالتالي توفير مساحة سطح إضافية، عن طريق تعريضه لغازٍ مؤكسد، مثل البخار أو ثاني أكسيد الكربون.^[٥]