Уголь (образование, виды и значение)

Что такое уголь?

• Каменный уголь твердое, черное, легко воспламеняющееся ископаемое топливо, находящееся в виде толстых слоев в глубоких шахтах под поверхностью земли.
• Толщина обычно составляет от одного дюйма до нескольких футов между сланцами, песчаником и другими осадочными породами.
• Образуется из сильно спрессованных остатков растений.
• Он содержит большое количество углеродсодержащего материала (примерно 50% его веса).
• Для образования угля требуется значительное количество времени (несколько миллионов лет).
• Углеобразование начинается на участках заболоченных болот, где грунтовые воды находятся близко или немного выше верхнего слоя почвы. Из-за этого присутствующая флора быстро производит органические вещества.
• Накопляются и затем закапываются слои органического вещества, которые в дальнейшем превращаются в уголь.
• Энергия солнечного света, захваченная мертвыми растениями во время фотосинтеза, в конечном итоге превращается в ископаемое топливо, такое как уголь. Следовательно, мы можем сказать, что уголь получен из солнечной энергии.

Образование угля:

• Процесс образования угля называется карбонизация это очень медленный процесс, который может занять тысячи лет.
• Этот процесс немного различается в разных областях в зависимости от присутствующих растений и условий, но в целом процесс схож.
• В углеобразовании выделяют две основные фазы: торфообразование и углефикация.
• Торфообразование – это процесс образования торфа в результате действия бактерий на органическое вещество, тогда как повышение температуры и давления после захоронения и активность бактерий являются основными факторами углефикации.
• Образование угля происходит в следующие стадии:

Шаг 1:

• Уголь образуется из растений, погребенных под землей миллионы лет назад. В раннее геологическое время земная поверхность не была такой стабильной, как сегодня.
• Считается, что из-за землетрясения и извержения вулканов просели массивы суши и густые леса были погребены под землей.
• В то же время на болотах и ​​водно-болотных угодьях растительность, такая как папоротники, кустарники, лианы, деревья и водоросли, отмирала и скапливалась на поверхности. Затем он был покрыт отложениями грязи и глины и запечатан в земной коре.

Шаг 2:

• Захороненные растения больше не подвергались воздействию воздуха. Затем анаэробные бактерии начали разлагать целлюлозу и лигнин материала. Водород, кислород и следы углерода в растениях удалялись путем бактериального разложения с образованием углекислого газа, метана и воды.
• Это захоронение и разложение продолжались в течение нескольких тысяч лет, в результате чего образовалось несколько метров частично разложившегося растительного материала, известного как торф.

Шаг 3:

• Остаток стал богатым углеродом и был спрессован под высоким давлением и температурой вышележащей земли и отложений и затвердел, образовав серо-черное вещество, называемое углем.
• Когда этот торф был глубоко зарыт, вода и другие соединения выдавливались из-за возрастающего давления, что приводило к образованию угля самого низкого качества, лигнита.

Шаг 4:

• Продолжающееся захоронение, приводящее к повышению давления и температуры, привело к тому, что этот низкокачественный бурый уголь превратился в «черный уголь» более высокого качества.
• Сначала лигнит превратился в суббитуминозный уголь, который затем превратился в битуминозный уголь, и, наконец, был сформирован антрацит высшего качества.
• По мере того, как происходили эти превращения, количество воды и других соединений в угле уменьшалось, уголь становился более плотным, а содержание углерода увеличивалось.

Виды угля:

• Обнаружено несколько промежуточных продуктов карбонизации, а именно:
  • Торф
  • бурый уголь
  • Суббитумный
  • битумный
  • Антрацит

• Все эти угли имеют разное процентное содержание углерода. Уголь с наибольшим процентным содержанием углерода считается лучшим типом.
  1. Торф:
     • Его считают скорее почвой, чем настоящим углем.
     • Это губчатый материал, образованный частичным разложением органического вещества, в первую очередь растительного материала, в заболоченных местах, таких как болота, болота, топи и торфяники.
     • Он образовался из разлагающейся растительности и фактически представляет собой сохранившиеся почерневшие органические остатки.
     • Иногда он используется в качестве топлива низкого качества и сгорает с небольшим количеством тепла, большим количеством пепла и большим количеством дыма.
  2. Лигнит:
     • Он также известен как бурый уголь и является более полноценным веществом, чем торф.
     • Он серого или темно-коричневого цвета с высоким содержанием воды.
     • При воздействии и атмосферных воздействиях часть этой воды выделяется, и происходит распад или крошение материала, что снижает ценность лигнита как топлива.
     • Он легко горит и содержит окаменелости растений.
  3. Суббитумные:
     • Он также известен как черный бурый уголь.
     • Обычно он имеет цвет от темно-коричневого до черного.
     • Этот уголь характеризуется большей плотностью, чем лигнит, а также большей яркостью и блеском.
     • Он состоит из меньшего количества воды и содержит около 42-52% углерода.
  4. Битумный:
     • Его еще называют мягким углем.
     • Это наиболее распространенный и распространенный вид угля, используемый для бытовых целей.
     • Он имеет цвет от темно-коричневого до черного и обычно состоит из полос или слоев.
     • Он содержит мельчайшие окаменелости растений.
     • Он черного цвета и горит светящимся пламенем и большим количеством дыма.
     • Битуминозный уголь имеет самый широкий спектр коммерческого использования среди углей, потому что он распространен, имеет относительно низкое содержание влаги, легко транспортируется и хранится.
     • Он уже давно используется для производства пара на электростанциях и промышленных котельных.
  5. Антрацит:
     • Это темный твердый каменный уголь. Он также известен как каменный уголь.
     • Он содержит высокий процент углерода (более 90%) и меньше летучих газов.
     • Это лучшее качество угля.
     • Он горит бледно-голубым пламенем, несмотря на то, что его трудно зажечь.
     • Он производит мало пыли при обращении, медленно горит и выделяет относительно мало дыма, поэтому в прошлом широко использовался в быту.
     • В наши дни он редко используется в бытовых целях из-за его ограниченного количества и относительно высокой стоимости, а также потому, что другие источники энергии (например, природный газ и электричество) легко доступны для отопления.

Важность угля:

• Это важный источник топлива. Он используется в качестве источника энергии в кирпичной, цементной и металлургической промышленности.
• Он также используется для запуска двигателей поездов и выработки электроэнергии.
• Это также важный источник большого количества органических соединений, которые используются в производстве красителей, лекарств, взрывчатых веществ, синтетических волокон и синтетических моющих средств.
• Деструктивная перегонка угля дает угольный газ, аммиачный раствор, каменноугольную смолу и кокс.
• Угольный газ используется в основном в качестве топлива в промышленности.
• Аммиачный раствор используют для приготовления удобрений. Например, сульфат аммония получают путем обработки аммиачного раствора серной кислотой.
• Каменноугольная смола представляет собой густую черную жидкость, которая используется для асфальтирования дорог.
• Кокс используется в качестве топлива.

Уголь (образование, виды и значение)

Использованная литература:

• https://energyeducation.ca/encyclopedia/Coal_formation