好嘛，这是打算拿木头炼丹。

确实有种古老的炼木工艺，

把木头放在隔绝空气条件下热解。

叫木材干馏。

主要用来生产木炭。

学会这技术，

穿越到古代混个柴炭司总管当当完全没问题。

在穿越当太监.....啊不炼木头之前，

咱先了解下木头由什么构成。

自然晾干的木材里一般有 12%-18%的水分，

其次就是纤维素，半纤维素，以及木质素，约占干重的 90%-95%。

剩下的就是乱七八糟的其他物质。

我们都知道，高温会使得木头产生分子链断裂、脱氢、脱羧、环化等反应，

最终由大分子变成小分子气体或易挥发有机物芜湖起飞。

正常燃烧的话下氧气管够，

几乎所有物质都会彻底反应，变成气体跑路，

剩点灰风一吹也就跟着跑了。

而干馏釜把氧气给掐了，想跑路只能自己想办法。

正所谓猫有猫道，鼠有鼠洞，

氢氧抱团飞升去，碳环结阵稳如山。

碳之所以能保存，主要依靠的就是碳片段堆叠形成固体碳。

咱看下木头的不同成分在高温热解时会发生什么。

首先是纤维素，纤维素比较正规，

由六碳糖（β-D - 葡萄糖（C₆H₁₂O₆））组成，

骨架是由 6 个碳原子通过 C-C 组成六元碳环，这个结构本身比较皮实。

多个单元通过糖苷键（-C-O-C-）链接，组成连续的碳链骨架。

高温会使糖苷键先断裂，虽然此时碳链从长链变成短链，

但实际碳并没太大流失。而 H,O 开始大规模流失。

当温度进一步升高，

纤维素里含碳短链或碳环会通过 C-C 键相互缩合，堆叠在一起，形成更稳定的芳香族碳环结构。

最终彻底留下，成为木炭。

由于纤维素在这个过程中损耗比较大，所以产炭效率并不高。

而半纤维素属于杂牌军，

核心单元是五碳糖和少量六碳糖，主链短，侧链多。

热解一开始就很容易被打的一哄而散，然后各自为政，然后化整为零遁入尘烟。

强度不咋地，分解第一名。

所以半纤维素烧碳能留下的非常少。

最后是木质素，

它和前面俩完全不同，是由苯丙烷单元构成，

核心是由 6 个碳原子通过共轭大 π 键相连组成的苯环，

要知道，苯环在芳香族碳环里都是稳如老狗的天花板。

所以即使在高温环境下，

不动用强氧化剂或催化剂也很难撼动苯环结构。

最终这些碳元素成为木炭的主要构成部分。

当然了，干馏釜也不会让逃逸的小分子物质逍遥法外。

在外部有专门的冷却收集装置，

通过冷却会产生木煤气，木醋液，木焦油三种副产物。

木煤气热值太低，利用价值有限且污染环境，一般会直接送回锅炉烧掉。^[1]

木醋液和木焦油成分复杂，虽然有用，但是产量不多，单独回收处理成本也比较高。

有些工厂会通过雾化也送回锅炉烧掉。^[2]

总之，就算跑了，也难逃被烧。

那么问题来了，我们要弄的是液态木头，木炭明显不合格。

那还得继续加温。

木炭虽然主要是由炭组成，但是本质还是干馏后剩下的骨架，处于无定型状态。

当温度升到 1400°C 之后，

铁骨铮铮碳骨架也感觉有点遭不住，开始塌房。

碳原子慢慢重新排列，坐成一排，形成了六边形单层结构的石墨。

一般高纯度人造石墨就是在 2500°C-3000°C 环境下产生的。

当温度升到 3642℃以上的时候，

石墨也有点遭不住，直接两眼一翻到了升华点，

变成气态跑路了。

也就是说，由于碳在常压下没有熔点，

所以在常压下甭管多少度也变不成液态。

那碳就没液态吗？

也有，咱可以参照下碳的相图。

已知钻石是在 5-6 万大气压和 1300-1600°C 的高温下形成，已经属于极端条件。

而相图里碳的液相区还在金刚石相区后面，甭管是所需压力还是温度都高的可怕。

更更更极端。

所以有手搓液碳的本事，

不如搓点钻石。