Penguraian terma

Penguraian terma (atau termolisis ) ialah sebuah penguraian kimia yang disebabkan oleh haba. Suhu penguraian bahan ialah suhu apabila bahan itu terurai secara kimia. Tindak balas biasanya bersifat endotermik kerana haba diperlukan untuk memecahkan ikatan kimia dalam sebatian yang mengalami penguraian. Jika penguraian cukup eksotermik, gelung suap balik (feedback loop) positif tercipta menghasilkan pelarian haba dan mungkin letupan atau tindak balas kimia lain.

Definisi suhu penguraian[sunting | sunting sumber]

Bahan ringkas (seperti air) mungkin wujud dalam keadaan seimbang dengan hasil penguraian habanya, menjadikan sebuah keadaan tanpa penguraian berlaku. Pecahan keseimbangan molekul akan terurai dengan peningkatan suhu. Oleh kerana penguraian terma ialah proses kinetik, suhu yang diperhatikan pada permulaannya dalam kebanyakan keadaan akan menjadi fungsi keadaan eksperimen dan kepekaan persediaan eksperimen. Untuk penggambaran proses yang ketat, penggunaan pemodelan termokinetik adalah disyorkan.^[1]

Contoh[sunting | sunting sumber]

Kalsium karbonat (batu kapur atau kapur) terurai menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida apabila dipanaskan. Tindak balas kimia adalah seperti berikut:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Tindak balas digunakan untuk membuat kapur cepat, yang merupakan produk penting dalam industri.

Satu lagi contoh penguraian terma ialah 2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + O₂ + 4NO₂.

Sesetengah oksida, terutamanya logam elektropositif lemah terurai apabila dipanaskan pada suhu yang cukup tinggi. Contoh klasik ialah penguraian merkuri oksida untuk memberikan oksigen dan logam merkuri. Tindak balas itu digunakan oleh Joseph Priestley untuk menyediakan sampel oksigen gas buat pertama kali.
Apabila air dipanaskan hingga melebihi 2000 °C, peratusan kecil daripadanya akan terurai kepada OH, oksigen monoatomik, hidrogen monoatomik, O₂, dan H₂. ^[2]
Sebatian dengan suhu penguraian yang paling tinggi diketahui ialah karbon monoksida pada ≈3870 °C (≈7000 °F). ^{[ <span title="This claim needs references to reliable sources. (August 2010)">petikan diperlukan</span> ]}

Penguraian nitrat, nitrit dan sebatian ammonium[sunting | sunting sumber]

Ammonium dikromat pada pemanasan menghasilkan nitrogen, air dan kromium(III) oksida.
Ammonium nitrat pada pemanasan kuat menghasilkan dinitrogen oksida (" gas ketawa ") dan air.
Ammonium nitrit apabila dipanaskan menghasilkan gas nitrogen dan air.
Barium azida pada pemanasan menghasilkan logam barium dan gas nitrogen.
Natrium azida apabila dipanaskan pada 300 °C terurai dengan kuat kepada nitrogen dan natrium logam.
Natrium nitrat apabila dipanaskan menghasilkan natrium nitrit dan gas oksigen.
Sebatian organik seperti amina tertier apabila dipanaskan mengalami penyingkiran Hofmann dan menghasilkan amina dan alkena sekunder.

Kemudahan penguraian[sunting | sunting sumber]

Apabila logam berada berhampiran bahagian bawah siri kereaktifan, sebatian mereka biasanya mudah terurai pada suhu tinggi. Ini kerana ikatan yang lebih kuat terbentuk antara atom ke arah bahagian atas siri kereaktifan, dan ikatan yang kuat sukar dipecahkan. Sebagai contoh, kuprum berada berhampiran bahagian bawah siri kereaktifan, dan kuprum sulfat (CuSO₄), mula terurai pada kira-kira 200 °C, meningkat dengan cepat pada suhu yang lebih tinggi kepada kira-kira 560 °C. Sebaliknya kalium berada berhampiran bahagian atas siri kereaktifan, dan kalium sulfat (K₂SO₄) tidak terurai pada takat leburnya kira-kira 1069 °C, mahupun pada takat didihnya.

Aplikasi praktikal[sunting | sunting sumber]

Terdapat banyak senario di dunia yang dipengaruhi oleh degradasi haba. Salah satu contoh penguraian haba secara semula jadi ialah cap jari. Apabila seseorang menyentuh sesuatu, ada sisa dari jari. Jika jari berpeluh, atau mengandungi lebih banyak minyak, sisa yang tertinggal akan mengandungi banyak bahan kimia. De Paoli dan rakan-rakannya telah menjalankan kajian menguji degradasi haba pada komponen tertentu yang terdapat dalam cap jari. Untuk pendedahan haba, asid amino dan sampel urea mula degradasi pada 100°C dan untuk asid laktik, proses penguraian bermula sekitar 50°C. ^[3] Komponen ini perlu untuk ujian lanjut, jadi dalam disiplin forensik, penguraian cap jari adalah penting.

Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Degradasi terma polimer
Gambar rajah Ellingham
Kitaran termokimia
Penyahpolimeran terma
Termodinamik kimia
Pirolisis - penguraian haba bahan organik
Penjana gas

Rujukan[sunting | sunting sumber]

^ https://doi.org/10.1016/j.tca.2022.179384
^ "Hydrogen production by direct solar thermal decomposition of water, possibilities for improvement of process efficiency". International Journal of Hydrogen Energy. 29 (14): 1451–1458. 2004. doi:10.1016/j.ijhydene.2004.02.014.
^ "Photo- and thermal-degradation studies of select eccrine fingerprint constituents". Journal of Forensic Sciences. 55 (4): 962–969. July 2010. doi:10.1111/j.1556-4029.2010.01420.x. PMID 20487155.

[1] ttps://doi.org/10.1016/j.tca.2022.179384

[2] "Hydrogen production by direct solar thermal decomposition of water, possibilities for improvement of process efficiency". International Journal of Hydrogen Energy. 29 (14): 1451–1458. 2004. doi:10.1016/j.ijhydene.2004.02.014.

[3] "Photo- and thermal-degradation studies of select eccrine fingerprint constituents". Journal of Forensic Sciences. 55 (4): 962–969. July 2010. doi:10.1111/j.1556-4029.2010.01420.x. PMID 20487155.

[1]

[2]

[3]