Holz ist ein Pflanzenmaterial, das von den Holzgewächsen im Bereich des sogenannten Kambiums nach innen gebildet wird. Es ist chemisch und vom Aussehen her uneinheitlich. Das frisch geschlagene Holz enthält etwa 40-60% Wasser, das beim lufttrockenen Holz nur noch etwa 20% ausmacht.
Gewichtsprozente von trockenem Holz | |
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Kohlenstoff | 49,1% |
Wasserstoff | 6,3% |
Sauerstoff | 44% |
Stickstoff | 0,1% |
unverbrennbare Asche | 0,5% |
Wegen des hohen Sauerstoffanteils ist der Wärmegehalt nicht so groß wie bei anderen Heizmaterialien, so besitzt trockenes Holz zwischen 15500 und 17000 KJ/kg.
Erhitzt man Buchenholz unter Luftabschluss auf etwa 350°C, so erhält man etwa 19% brennbares Holzgas, etwa 25% Holzgeist, zurück bleibt die Holzkohle. (Halbmikro-Experiment)
Zusammensetzung von Holzgas | |
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Kohlenstoffdioxid | 49% |
Kohlenstoffmonooxid | 34% |
Methan | 13% |
Ethylen | 2% |
Wasserstoff | 2% |
Holzgeist war vor der synthetischen Herstellung von Methanol die wichtigste Quelle für Methanol. (Weingeist-> Ethanol).
Zusammensetzung von Holzgeist | |
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Wasser | 82% |
Essigsäure | 10% |
Methanol | 2,5% |
Aceton | 0,4% |
Holzteer | 5,1% |
Holzkohle ist ein kompliziertes Gemisch organischer Verbindungen, mit einem Hauptbestandtteil an Kohlenstoff.
Zusammensetzung von Holzkohle | |
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Kohlenstoff | ca. 83% |
Wasserstoff | 3% |
Sauerstoff | 6% |
Stickstoff | 1% |
Wasser | 6% |
Asche | 1% |
Holzkohle zündet leicht und brennt ohne Flamme. Im Haushalt findet Holzkohle beim Grillen Verwendung, weil es weitgehend rauchlos ohne Flamme brennt und kein Holzteer mehr absondert. Da es weitgehend frei ist von Schwefelverbindungen, kann man damit leicht schwefelfreies Eisen herstellen.
Bis zur Verhüttung von Eisenerz mit Steinkohlen-Koks hatte der Köhler die Aufgabe übernommen, in sogenannten Meilern im Wald Holzkohle herzustellen. Dazu schichtete er Holz in großen Haufen auf (Abb. Vordergrund), deckte den Haufen mit Erde und evt. Grasplatten ab und füllte anschließend in die Mitte von oben Holzglut ein. Durch Öffnungen am Boden des Meilers ließ er zunächst noch Luft zur Glut hinzutreten bis eine ausreichende Hitzeentwicklung in Gang gekommen war. Danach verschloss er die Luftzutrittslöcher und ließ die Schwelgase nach oben (Abb. Hintergrund) abziehen. Das Austreiben von Holzgeist und Holzgas dauerte mehrere Tage und währenddessen mussten die Meiler fortwährend beobachtet werden, um das Verbrennen der Holzkohle bei Luftzutritt zu verhindern.
Bild: elemente Chemie NRW 7; Klett-Verlag (Hahn, Bopfingen) (1988); S.7 Abb. 7.3
Literatur und Bearbeitung | |
Autor (Text): |
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Bearbeitung (WWW): | Klaus-G. Häusler |
Quelle: | Klett-Verlag ISBN 3-12-759200-0; Römpps Chemie-Lexikon 7. Auflage, Stuttgart 1973; ISBN 3-440-03853-X; |
Literatur: |
siehe auch Papier; umfangreiches Projekt Blume-Chemie Carbolineum (Steinkohlenteer) Holzgas-Verbrennungsmotor Zersetzung von Holzspänen im Halbmikromaßstab |
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Klaus-G. Häusler;
haeusler[at]muenster[dot]de
uiw/fach/chemie/inhalt/lexikon/inhalt/holz.htm 10.07.2004