Cărbune - combustibil fosil solid origine vegetală, un tip de cărbune fosil, intermediar între cărbune brun și antracit. Cărbunele este o rocă sedimentară densă de culoare neagră, uneori cepo-negru, dând o linie neagră pe o farfurie de porțelan. Materia organică conține 75-92% carbon, 2,5-5,7% hidrogen, 1,5-15% oxigen. Puterea calorică mai mare în ceea ce privește starea uscată fără cenușă este de 30,5-36,8 MJ/kg. Majoritatea cărbunilor sunt humoliți; sapropelitele și humitosapropelitele sunt prezente sub formă de lentile sau straturi mici.
Cărbunele este un produs al descompunerii profunde a resturilor vegetale (ferigi arbore, coada-calului și mușchi de măciucă, precum și primele gimnosperme). Majoritatea zăcămintelor de cărbune s-au format în Paleozoic, predominant în perioada Carboniferului, cu aproximativ 300-350 de milioane de ani în urmă. Formarea cărbunelui este caracteristică aproape tuturor sistemelor geologice - de la Devonian la Neogen (inclusiv); au fost utilizate pe scară largă în Carbonifer, Permian și Jurasic.
Cărbunii bituminoși apar sub formă de cusături și depozite lenticulare de diferite grosimi (de la fracțiuni de metri la câteva zeci și sute de metri) la diferite adâncimi (de la aflorimente la 2.500 m și mai adânc). Cărbunii se formează din produșii de descompunere ai reziduurilor organice. plante superioare care au suferit modificări (metamorfism) sub presiunea rocilor din jur Scoarta terestrași temperaturi relativ ridicate.

Cărbunele tare se caracterizează printr-o compoziție neutră materie organică. Nu reacţionează cu alcalii slabi în niciun fel. conditii normale, nici sub presiune. Bitumurile lor, spre deosebire de cărbunii bruni, sunt reprezentate în principal de compuși cu structură aromatică. Nu au fost găsite acid grasși esteri, compușii cu structură de parafine au o importanță mică. Cărbunii tari sunt împărțiți în lucioase, semilucioase, semi-mate, mate. În funcție de predominanța anumitor componente petrografice, se disting cărbuni vitren, claren, dureno-claren, claren-durene, durene și fuze. Cusăturile de cărbune pot fi compuse din unul dintre litotipurile indicate, mai des alternarea lor ( cărbuni bandați). De regulă, soiurile strălucitoare de cărbune au un conținut scăzut de cenușă din cauza conținutului nesemnificativ de impurități minerale.

Dintre structurile substanței predominante a cărbunilor (microcomponente care formează cărbunele) se disting 4 tipuri (telinită, posttelinită, precolinită și colinită), care sunt etape succesive. un singur proces descompunerea țesăturilor lignino-celulozice și reflectorizante tipare generale formarea formatiunilor carbonifere. Unități de bază clasificări ale cărbunilor bituminoși - grupe genetice stabilite prin structura substanței microcomponentelor formatoare de cărbune, unde, pe lângă cele 4 tipuri menționate, se includ suplimentar cărbunii de leuptinită. Astfel, au fost identificate 5 grupe genetice. Fiecare dintre ele este împărțit în clase corespunzătoare în funcție de tipul de substanță al microcomponentelor care formează cărbunele.

În condiții de creștere a presiunii și a temperaturii, atunci când stratul purtător de cărbune este scufundat la o adâncime, are loc o transformare consistentă a părții organice a cărbunelui - o schimbare a acestuia. compoziție chimică, proprietățile fizice și structura intramoleculară, definite prin termenul „metamorfism regional al cărbunelui”. În stadiul final (cel mai înalt) al metamorfismului, cărbunii bituminoși sunt transformați în antracit și grafit cu o structură cristalină distinctă. Mai puțin frecvente sunt transformările părții organice a cărbunilor tari de la expunerea la căldura rocilor magmatice care au pătruns în straturile purtătoare de cărbune sau care au suprapus (subiacente) depozitelor lor (metamorfism termic), precum și direct în straturile de cărbune (metamorfism de contact) . O creștere a gradului de metamorfism în materia organică a cărbunilor tari este cauzată de o creștere succesivă a conținutului relativ de carbon și o scădere a conținutului de oxigen și hidrogen. Randamentul substanțelor volatile este redus în mod constant (de la 50 la 8% în ceea ce privește starea uscată fără cenușă); schimbă, de asemenea, căldura de ardere, capacitatea de a sinteriza în cocs și proprietăți fizice cărbune.

Modificarea proprietăților fizice ale cărbunilor ca urmare a metamorfismului lor se manifestă conform unei legi liniare, dependente de compactarea materiei, sau a legilor parabolice cu inversarea în cărbuni din stadiul mijlociu al metamorfismului, reflectând modificările structurii organice. materie. Lustrul, reflectivitatea vitrinitei, densitatea în vrac a cărbunilor și alte proprietăți se modifică conform unei legi liniare. Alte proprietăți fizice importante (porozitate, densitate, aglomerare, căldură de combustie, proprietăți elastice etc.) se modifică fie în mod distinct conform unei legi parabolice, fie după una mixtă, când modificarea proprietăților are loc numai atunci când cărbunele trece la cel slab. etapă (microduritate, conductivitate electrică etc.) .

Ca criteriu optic pentru gradul de metamorfism al cărbunilor se folosește indicatorul reflectivității vitrinitei; acest indicator este folosit și în geologia petrolului pentru a stabili stadiul transformării catagene a straturilor sedimentare care conțin materie organică. Densitatea cărbunilor depinde de compoziția petrografică, de conținutul cantitativ și de natura impurităților minerale și de gradul de metamorfism. cea mai mare densitate(1300-1500 kg / m 3) sunt caracterizate componentele grupului fusinit, cel mai mic (1280-1300 kg / m 3) - grupul vitrinite. Modificarea densității cu creșterea gradului de metamorfism are loc conform unei legi parabolice cu inversare în zona de tranziție către grupul gras; la soiurile cu conținut scăzut de cenușă, scade de la gradul de cărbune D la gradul Zh în ​​medie de la 1370 la 1280 kg/m 3 și apoi crește secvențial la gradul de cărbune T până la 1340 kg/m 3 . Porozitatea totala a carbunilor, determinata de caldura de umezire, se modifica si ea dupa o lege parabolica; pentru cărbunele Donețk gradul D este de 22-14%, cărbunele gradul K - 4-8% și crește (aparent ca urmare a decompacției) până la 10-15% cărbune grad T. Endogen (dezvoltat în procesul de formare a cărbunelui) fracturare, estimată prin numărul de fisuri la fiecare 5 cm de cărbune lucios, controlată de stadiul metamorfismului cărbunelui; crește la 12 fisuri la trecerea cărbunilor bruni la cărbunii cu flacără lungă, are maxim 35-60 la cărbunii de cocs și scade succesiv la 12-15 fisuri la trecerea la antracit. Modificările proprietăților elastice ale cărbunilor - modulul Young, raportul Poisson, modulul de forfecare (forfecare), viteza ultrasunetelor - sunt supuse aceleiași regularități. Principal proprietăți tehnologice, care determină valoarea cărbunelui, - sinterizarea și cocsificarea.

Rezervele (resursele) geologice mondiale de cărbuni sunt luate în considerare de mai mulți organizatii internationale pe baza unor parametri diferiți, în multe privințe, dificil de comparat, în urma cărora aceștia conduc la rezultate diferite, variind de la 8 la 16 trilioane de ruble. tone. Din cele 14,8 trilioane. tone de rezerve geologice mondiale (resurse) de combustibili naturali, cărbunele reprezintă 9,4 trilioane. tone.

Oficial, acestea sunt straturi de acumulare de biomasă din păduri și plante, cocsate sub alte straturi. Sau au fost puternice turbării antice (stratul cel mai gros inferior).

Acest model de straturi de cărbune este omniprezent:

Nazarovsky mina de carbune. Două straturi subțiri aproape de suprafață

Stratul principal cu cărbune brun nu arată ca o masă aleatorie cu trunchiuri pietrificate de copaci vechi așezate haotic. Rezervorul are straturi clare - multe straturi. Acestea versiunea oficială nu este potrivit pentru copaci bătrâni. Și încă nu este potrivit din cauza conținutului ridicat de sulf din straturile de cărbune brun.

Cuprinsul unora elemente chimiceîn cărbuni, turbă, lemn și ulei.

Ca să nu mă gândesc la semnificația tabelului, voi scrie concluziile din acesta.
1. Carbon. În lemn, este cea mai mică dintre sursele de combustibil enumerate. Și nu este clar (dacă luăm în considerare versiunea tradițională a formării cărbunelui) de ce cantitatea de carbon crește odată cu acumularea de materie organică (lemn sau turbă) în straturi. O contradicție pe care nimeni nu o explică.
2. Azot și oxigen. Compușii de azot sunt unul dintre elementele de bază ale lemnului și vegetației. Și de ce cantitatea de azot a scăzut după transformarea lemnului sau a turbei în cărbune brun nu este din nou clar. Din nou o contradicție.
3. Sulf. În lemn nu există o cantitate suficientă pentru acumularea acestui element chimic. Chiar și în turbă, sulful este neglijabil în comparație cu straturile de cărbune brun și tare. Unde ajunge sulful în straturi? Singura presupunere este că a existat sulf în straturi încă de la început. Amestecat cu organic? Dar cumva, concentrația de sulf din cărbuni coincide cu conținutul de sulf din petrol.

De obicei, sulful este pirit, sulfat și organic. De regulă, predomină sulful de pirit. Sulful conținut de cărbuni este de obicei sub formă de sulfați de magneziu, calciu și fier, pirita de fier (sulf piritic) și sub formă de compuși organici care conțin sulf. Separat, determinați, de regulă, numai sulf sulfurat și sulfurat; organic este definit ca diferența dintre cantitate sulf totalîn cărbune și suma sulfului și sulfurilor.

Pirite de sulf - aproape însoțitor constant cărbune și, în plus, uneori într-o asemenea cantitate încât îl face impropriu pentru consum (de exemplu, cărbunele din bazinul Moscovei).

Conform acestor date, reiese că acumularea de materie organică (lemn sau turbă) nu are legătură cu cărbunele. Formarea cărbunelui brun este un proces abiogen. Dar ce? De ce cărbunii bruni sunt relativ puțin adânci, în timp ce cărbunele poate fi localizat la adâncimi de până la doi kilometri?

Următoarea întrebare este: unde sunt toate fosilele de floră și faună în cusăturile de cărbune brun. Trebuie să fie masive! Trunchiuri, plante, schelete și oase ale animalelor moarte - unde sunt acestea?

Amprentele de lasă se găsesc numai în roci de supraîncărcare:

Feriga pietrificata. Astfel de plante pietrificate apar în timpul exploatării cărbunelui. Acest specimen a fost extras în timp ce lucra la mina Rodinskaya din Donbass. Dar vom reveni la aceste presupuse fosile mai jos.

Aceasta se referă la roca sterilă a minelor de cărbune. Nu am găsit nimic pe cărbune brun.

Zone de formare a cărbunelui. Majoritatea cărbunele se găsește în emisfera nordică, absent la ecuator și la tropice. Dar există cel mai acceptabil climat pentru acumularea materiei organice din antichitate. De asemenea, nu există zone (în formă latitudinală) de acumulare pe vechii ecuatori. Această distribuție este în mod clar legată de un alt motiv.

Inca o intrebare. De ce acest combustibil fosil util nu a fost folosit în antichitate? Nu există descrieri în masă ale extracției și utilizării cărbunelui brun. Prima mențiune despre cărbune se referă doar la vremea lui Petru I. Nu este deloc greu de ajuns (ajungeți la fundul cusăturii). Se face într-un mod artizanal. localniciîn Ucraina:

Există, de asemenea, mai multe minerituri de cărbune la scară deschisă:

Cărbune sub 8-10 metri de lut. Pentru formarea cărbunelui, geologii spun că aveți nevoie de multă presiune și temperatură. Clar că nu era aici.

Cărbunele este moale și se sfărâmă.

Când săpau fântâni, trebuiau să se împiedice de straturi și să afle că ardeau. Dar istoria ne vorbește despre începutul exploatării în masă a cărbunelui abia în secolul al XIX-lea.

Sau poate aceste straturi nu au existat până în secolul al XIX-lea? Cum nu era la mijlocul secolului al XIX-lea. copaci! Vedeți peisajele deșertice din Crimeea și fotografiile coloniștilor Stolypin care au urcat în colțurile îndepărtate ale Siberiei cu vagoane. Și acum există o taiga impenetrabilă. Sunt eu despre versiunea din secolul al XIX-lea a potopului. Mecanismul său nu este clar (dacă a existat). Dar să revenim la cărbuni bruni.

Ce rasă crezi că este? Cărbune brun? Pare, dar ghici că nu. Acestea sunt nisipuri bituminoase.

Producția de petrol pe scară largă din nisipurile bituminoase din Canada. Înainte de scăderea prețului petrolului, era chiar profitabil afaceri profitabile. În medie, din patru tone de bitum, se produce doar un baril de petrol.

Dacă nu știți, atunci nu veți crede că aici se produce ulei. Arată ca o tăietură maro.

Un alt exemplu din Ucraina:

În satul Starunya (regiunea Ivano-Frankivsk), petrolul iese singur la suprafață, creând vulcani mici. Niște vulcani de petrol sunt în flăcări!

Apoi totul se va împietri și va fi o cusătură de cărbune.

Deci la ce ajung? La faptul că petrolul în timpul cataclismului, ruptura pământului a ieșit, s-a vărsat. Dar nu pietrificat în nisip. Și cărbunele brun, poate, este același, dar în Cretacic sau în alte zăcăminte. Acolo, fracția înainte de petrol a fost mai mică decât nisipul. Starea pietroasă a cărbunilor spune că este implicată în straturile de cretă. Poate că au avut loc unele reacții și straturile s-au transformat în piatră.

Chiar și Wikipedia spune:
Cărbunele fosil este un mineral, un tip de combustibil, format atât din părți ale plantelor antice, cât și în mare măsură din mase bituminoase care s-au revărsat pe suprafața planetei, metamorfozate ca urmare a scufundării la adâncimi mari sub pământ la temperaturi ridicate și fără oxigen. .
Dar versiune origine abiogenă cărbunele brun din scurgerile de petrol nu este dezvoltat nicăieri altundeva.

Unii scriu că această versiune nu explică numeroasele straturi de cărbune brun. Dacă luăm în considerare că nu numai mase de petrol, ci și surse de apă-noroi au ieșit la suprafață, atunci alternarea este destul de posibilă. Uleiul și bitumul sunt mai ușoare decât apa - au plutit la suprafață și au fost depuse și adsorbite pe rocă sub formă de straturi subțiri. Iată un exemplu în zona seismică activă, in Japonia:

Apa iese din fisuri. Desigur, nu este adânc, dar ceea ce împiedică apele surselor arteziene să plece în timpul proceselor mai mari sau oceane subterane iar la ieșire, aruncați la suprafață mase de roci, măcinate în lut, nisip, var, sare etc. Pune deoparte straturile într-o perioadă scurtă, nu milioane de ani. Sunt din ce în ce mai înclinat că în unele locuri în anumite intervale de timp inundația ar putea fi cauzată nu de trecerea unui val din ocean, ci de eliberarea de apă și mase de noroi din măruntaiele Pământului.

Surse:
http://sibved.livejournal.com/200768.html
https://new.vk.com/feed?w=wall178628732_2011
http://forum.gp.dn.ua/viewtopic.php?f=33&t=2210
http://chispa1707.livejournal.com/1698628.html

O problemă separată este formarea cărbunelui

Comentariu într-unul din articolele din jonny3747 :
Cărbunele din Donbass este cel mai probabil deplasarea plăcilor una sub alta, împreună cu toate pădurile, ferigile etc. El însuși a lucrat la adâncimi de peste 1 km. Straturile se află în unghi, ca și cum o placă s-ar fi târât sub alta. Între stratul de cărbune și stâncă, sunt foarte des amprente de plante, destul de multe mi-au atras atenția. Și ceea ce este interesant între rocă solidă și cărbune este un strat subțire, așa cum ar fi, nu de rocă, dar tot nu de cărbune, se sfărâmă în mâini, spre deosebire de stâncă, are culoare inchisași asta este în ea adesea amprentele erau.

Această observație se potrivește foarte bine cu procesul de creștere a pirografitului în aceste straturi. Cel mai probabil, autorul a văzut astfel:

Amintindu-ne de fosilele de ferigă din fotografiile de mai sus

Iată fragmente din monografia „Hidrogen necunoscut” și lucrarea „Istoria Pământului fără perioada carboniferă”:

Pe baza propriei cercetări și întreaga linie lucrări ale altor oameni de știință, autorii afirmă:
„Având în vedere rolul recunoscut al gazelor de adâncime,… legătura genetică substanțele carbonice naturale cu fluid hidrogen-metan juvenil pot fi descrise după cum urmează.
1. Din faza gazoasa sisteme C-O-H(metan, hidrogen, dioxid de carbon) pot fi sintetizate ... substanțe carbonice - ca în condiţii artificiale cat si in natura...
5. Piroliza metanului diluat cu dioxid de carbon în condiții artificiale duce la sinteza de ... hidrocarburi lichide, iar în natură - la formarea tuturor serie genetică substanțe bituminoase.

CH4 → Sgrafit + 2H2

În procesul de descompunere în profunzime a metanului, formarea hidrocarburilor complexe are loc într-un mod complet natural! Se întâmplă pentru că se dovedește a fi favorabil din punct de vedere energetic! Și nu doar hidrocarburi gazoase sau lichide, ci și cele solide!
Metanul și acum „se scurge” constant în locurile de extracție a cărbunelui. Poate fi rezidual. Sau poate fi o dovadă a continuării procesului de vapori de hidrocarburi care vin din intestine.

Ei bine, acum este timpul să ne ocupăm de „atuul” versiunii origine organică cărbune maro și negru - prezența „reziduurilor vegetale carbonizate” în ele.
Astfel de „rămășițe de plante carbonizate” se găsesc în zăcămintele de cărbune din cantități uriașe. Paleobotaniștii „identifică cu încredere specii de plante” în aceste „rămășițe”.
Tocmai pe baza abundenței acestor „rămășițe” s-a ajuns la concluzia că aproape conditii tropicaleîn vastele regiuni ale planetei noastre şi concluzia despre înflorirea sălbatică florăîn perioada carboniferului.
Dar! La obţinerea grafitului pirolitic prin piroliza metanului diluat cu hidrogen, s-a constatat că departe de fluxul de gaz în zonele stagnante se formează forme dendritice, foarte asemănătoare cu „reziduurile vegetale”.

Probe de grafit pirolitic cu „modele de plante” (din monografia „Hidrogen necunoscut”)

Cea mai simplă concluzie care decurge din fotografiile de mai sus de „carbonized forme vegetale”, care de fapt sunt doar forme de grafit pirolitic, va fi așa: paleobotaniștii trebuie să se gândească acum bine! ..

DAR mediul academic continuă să scrie disertații asupra originii cărbunilor pe baza acumulării biologice de straturi

1. Compușii de hidrură din intestinele planetei noastre se descompun atunci când sunt încălziți (a se vedea articolul autorului „Așteaptă soarta lui Phaeton Pământul? ..”), eliberând hidrogen, care, în deplină conformitate cu legea lui Arhimede, se grăbește - până la suprafața Pământului.
2. Hidrogenul este pe drum, datorită marelui activitate chimică, interacționează cu substanța interiorului, formând diverse conexiuni. Inclusiv astfel substante gazoase cum ar fi metanul CH4, hidrogen sulfurat H2S, amoniacul NH3, abur H2O şi altele asemenea.
3. În condiții de temperaturi ridicate și în prezența altor gaze care fac parte din fluidele subterane, are loc o descompunere pas cu pas a metanului, care este în deplină conformitate cu legile Chimie Fizica duce la formarea hidrocarburilor gazoase – inclusiv a celor complexe.
4. Ridicându-se atât de-a lungul crăpăturilor și falilor existente în scoarța terestră, cât și formând altele noi sub presiune, aceste hidrocarburi umplu toate cavitățile de care dispun în rocile geologice. Și datorită contactului cu aceste roci mai reci, hidrocarburile gazoase trec în alta starea de fazăși (în funcție de compoziție și de condițiile de mediu) formează depozite de minerale lichide și solide - petrol, maro și cărbune, antracit, grafit și chiar diamante.
5. În procesul de formare a depozitelor solide, în conformitate cu legile de autoorganizare a materiei care sunt departe de a fi studiate, în condiții adecvate, are loc formarea formelor ordonate, inclusiv a celor care amintesc de formele vii. lume.

Și încă un detaliu foarte curios: înainte de „perioada Carboniferă” - la sfârșitul Devonului - clima este destul de rece și aridă, iar după - la începutul lui Perm - clima este de asemenea răcoroasă și aridă. Înainte de „perioada carboniferă” avem un „continent roșu”, iar după aceea avem același „continent roșu”...
Apare următoarea întrebare logică: a existat deloc o „perioadă carboniferă” caldă?!.

Nici o vârstă de un milion de ani a carboniferului și cărbunelui brun explică o serie de artefacte ciudate găsite în cărbuni:

Cana de fier găsită în cărbune veche de 300 de milioane de ani.

Creieră din cărbune

Cărbune- acesta este un mineral solid, epuizabil, neregenerabil pe care o persoană îl folosește pentru a obține căldură prin arderea acesteia. Conform clasificării, aparține rocilor sedimentare.

Ce este?

Cărbunele ca sursă de energie, oamenii au început să folosească în antichitate împreună cu lemnul de foc. „Piatra inflamabilă” a fost găsită pe suprafața pământului, ulterior a fost extrasă intenționat de sub ea.

Cărbunele a apărut pe Pământ în urmă cu aproximativ 300-350 de milioane de ani, când ferigile asemănătoare copacilor au înflorit în mlaștini primitive și primele gimnosperme. Trunchiuri uriașe au căzut în apă, formând treptat straturi groase de masă organică necompusă. Lemnul cu acces limitat la oxigen nu a putrezit, ci s-a scufundat treptat din ce în ce mai adânc sub greutatea sa. De-a lungul timpului, din cauza deplasării straturilor scoarței terestre, aceste straturi s-au scufundat la o adâncime considerabilă și acolo, sub influența presiunii mari și a temperaturii ridicate, a avut loc o schimbare calitativă a lemnului în cărbune.

Tipuri de cărbune

Astăzi se exploatează diferite tipuri de cărbune.

• Antracitele sunt cele mai dure grade, cu adâncime mare și temperatură maximă de ardere.
• Cărbune - multe soiuri extrase în mine și cară deschisă. Este utilizat pe scară largă în multe domenii ale activității umane.
• Cărbune brun - format din resturile de turbă, cel mai tânăr tip de cărbune. Are cel mai mult temperatura scazuta combustie.

Toate tipurile de cărbune se află în straturi, iar locațiile lor se numesc bazine de cărbune.

Extracția cărbunelui

La început, cărbunele era pur și simplu colectat în locurile unde cusătura ieșea la suprafață. Acest lucru s-ar fi putut întâmpla ca urmare a deplasării straturilor scoarței terestre.

Adesea după prăbușiri în zonele înalte astfel de ieșiri ale zăcământului au fost expuse, iar oamenii au avut ocazia să ajungă la bucățile de „piatră combustibilă”.

Mai târziu, când a apărut tehnologia primitivă, cărbunele a început să fie dezvoltat într-un mod deschis. Unele mine de cărbune au plonjat la o adâncime de peste 300 de metri.

Astăzi, datorită complexului tehnologie moderna, oamenii coboară sub pământ în mine, la mai bine de un kilometru adâncime. Din aceste orizonturi se extrage cărbunele de cea mai înaltă calitate și valoros.

Unde se folosește cărbunele?

Toate tipurile de cărbune pot fi folosite pentru a genera căldură. Când este ars, este eliberat în Mai mult decât îl puteți obține din lemn de foc sau din alți combustibili solizi. Cele mai fierbinți grade de cărbune sunt folosite în metalurgie, unde sunt necesare temperaturi ridicate.

În plus, cărbunele este o materie primă valoroasă pentru industria chimică. Din el se extrag o mulțime de substanțe necesare și utile.

Dacă acest mesaj ți-a fost de folos, m-aș bucura să te văd

– acesta este un mineral care se formează ca urmare a descompunerii plantelor moarte fără acces la aer. Există un proces de formare a acestui mineral sub influența presiunii și a temperaturilor ridicate.
Cum se formează cărbunele?
Prima etapă este apariția turbei. Turbă- este o masă relativ solidă care constă din resturi vegetale în descompunere. Aceste reziduuri putrezesc și sunt comprimate. Turba este folosită ca îngrășământ, combustibil, materie primă pt diferite feluri industrie. Cărbunele se formează din turbă. Cărbunele este o sursă de energie termică. Arde bine și degajă multă căldură.

Tipuri de cărbune
Cărbunele este împărțit în mai multe tipuri. Cea mai mică căldură se obține prin arderea cărbunelui, care se numește lignitși cărbune brun. Există multă umiditate în astfel de tipuri de cărbune, de exemplu. apă, deci nu pot arde bine. Cel mai bun mod de a încălzi o cameră este cu cărbune, care se numește antracit. Este cel mai dens, comparativ cu alte tipuri, și conține mai puțină umiditate.

LA compoziția cărbunelui, care este considerat de calitate scăzută, include carbon, oxigen, hidrogen și, de asemenea, nu un numar mare de diverse elemente chimice, cum ar fi sulful. Procentul altor componente depinde de tipul de cărbune. Cu alte cuvinte, cărbunele bun trebuie să fie uscat, adică. nu contine apa.
Cum și unde se extrage cărbunele?
Există o mulțime de bazine de cărbune dezvoltate în Rusia. Acestea includ Karaganda, Pechora, Tunguska, Kansk-Achinsk, Kuznetsk și altele. Țara noastră se află pe primul loc în lume în ceea ce privește rezervele cunoscute din acest mineral.

„Intestinele Pământului sunt ascunse în sine: lapis lazuli albastru, malachit verde, rodonit roz, charoit liliac... În gama colorată a acestor minerale și a multor alte minerale. cărbune fosil arată, desigur, modest.
Așa scrie Edward Martin în lucrarea sa „Istoria unei bucăți de cărbune”, și nu putem decât să fii de acord cu el. Dar având în vedere beneficiile pe care cărbunele le-a adus oamenilor din timpuri imemoriale, privești această afirmație cu un aspect complet diferit.

Cărbunele este un mineral pe care oamenii îl folosesc drept combustibil. Este o culoare densă, neagră, pietroasă (uneori gri-negru), cu o suprafață lucioasă, semi-mată sau mată.
Există două puncte de vedere principale asupra originii cărbunelui. Prima susține că cărbunele a fost creat prin degradarea plantelor de-a lungul a mai multor milioane de ani. Dar acest proces nu a dus întotdeauna la depozite de cărbune. Faptul este că accesul oxigenului trebuie limitat, astfel încât plantele putrezite să nu poată elibera carbon în atmosferă. Un mediu potrivit pentru acest proces este o mlaștină. Apă plată cu un conținut minim de oxigen nu permite bacteriilor să distrugă complet plantele. Si in anumit moment sunt eliberați acizi care opresc complet activitatea bacteriilor. Astfel, se formează turba, care se transformă mai întâi în cărbune brun, apoi în cărbune tare, iar în final în antracit. Dar formarea cărbunelui se datorează unui alt punct important - datorită mișcării scoarței terestre, stratul de turbă trebuie acoperit cu alte straturi de sol. Deci sub presiune temperaturi ridicate, ramanand fara apa si gaze, se formeaza carbune.

Există și o a doua versiune. Acesta sugerează că cărbunele este rezultatul tranziției carbonului de la o stare gazoasă la o stare cristalină. Se bazează pe faptul că interiorul Pământului poate conține o cantitate mare de carbon stare gazoasă. În timpul procesului de răcire, precipită sub formă de cărbune.

Rusia deține 5,5% din rezervele mondiale de cărbune, pe această etapă este de 6421 miliarde de tone, din care 2/3 sunt rezerve de cărbune. Depozitele din întreaga țară sunt distribuite inegal: 95% sunt situate în regiunile estice, iar peste 60% dintre ele aparțin Siberiei. Principalele bazine carbonifere: Kuznetsk, Kansk-Achinsk, Pechora, Donețk. În ceea ce privește producția de cărbune, Rusia ocupă locul 5 în lume.

Protozoare exploatarea cărbunelui fosil cunoscute din cele mai vechi timpuri si consemnate in China si Grecia. În Rusia, pentru prima dată, Petru I a văzut cărbune în 1696 în zona actualului oraș Shakhty. Și din 1722, expedițiile au început să fie echipate cu scopul de a recunoaște zăcămintele de cărbune de pe teritoriul Rusiei. În această perioadă, cărbunele a început să fie folosit în producția de sare, în fierărie și pentru încălzirea caselor.
Există două moduri principale de extragere a cărbunelui: deschis și închis. Metoda de extracție depinde de adâncimea rocii. Dacă zăcămintele se află la o adâncime de până la 100 de metri, atunci metoda de exploatare este deschisă (stratul superior de sol este îndepărtat deasupra zăcământului, adică se formează o carieră sau secțiune). Dacă adâncimea de apariție este mai mare, atunci sunt create mine și în ele speciale pasaje subterane. Apropo, cărbunele se formează de obicei la o adâncime de 3 sau mai mulți kilometri. Dar, ca urmare a mișcărilor straturilor pământului, straturile sunt ridicate mai aproape de suprafață sau coborâte la un nivel inferior. Cărbunele apare sub formă de cusături și depozite lenticulare. Structura este stratificată sau granulară. Și grosimea medie a stratului de cărbune este de aproximativ 2 metri.

Cărbunele nu este doar un mineral, ci este o colecție de compuși macromoleculari cu un conținut ridicat de carbon, precum și apă și substanțe volatile cu o cantitate mică de impurități minerale.

Căldura specifică de ardere (conținut caloric) - 6500 - 8600 kcal/kg.

Cifrele sunt date în procent, compoziția exactă depinde de localizarea depozitelor și condiții climatice. Pentru a înțelege calitatea cărbunelui, mai multe Puncte importante. În primul rând, gradul de umiditate de lucru (umiditate mai mică - proprietăți energetice mai bune). Conținutul său în cărbune este de 4-14%, ceea ce dă o putere calorică de 10-30 MJ/kg. În al doilea rând, este conținutul de cenușă al cărbunelui. Cenușa se formează din cauza prezenței impurităților minerale în cărbune și este determinată de ieșirea reziduului după ardere la o temperatură de 800°C. Cărbunele este considerat adecvat pentru utilizare dacă, după ardere, cenușa este de 30% sau mai puțin.
Spre deosebire de cărbunele brun, cărbunele nu conține acizi humici; în el sunt transformați în carboizi (compuși de carbon compactat). În consecință, densitatea și conținutul de carbon sunt mai mari decât cele ale cărbunelui brun.

Vorbind despre proprietăți, se disting următoarele soiuri de cărbune: lucios (vitren), semilucitor (claren), mat (dgoren) și ondulat (fusen).

După gradul de îmbogățire, cărbunii sunt împărțiți în concentrate, produse intermediare și nămol. Concentratele sunt utilizate în cazană și pentru generarea de energie electrică. Produsele industriale merg la nevoile metalurgiei. Nămolul este potrivit pentru fabricarea de brichete și vânzarea cu amănuntul către public.

Există, de asemenea, o clasificare a cărbunelui în funcție de dimensiunea pieselor:

Clasificarea cărbunelui	Desemnare	Marimea
dală	P	peste 100 mm
Mare	La	50..100 mm
Nuca	O	25..50 mm
Mic	M	13..25 mm
buline	G	5..25 mm
sămânță	DIN	6..13 mm
Shtyb	W	mai mic de 6 mm
Privat	R	nelimitat ca dimensiune

Principalele proprietăți tehnologice ale cărbunelui sunt proprietățile de aglomerare și cocsificare. Aglomerarea este capacitatea cărbunelui de a forma un reziduu topit atunci când este încălzit (fără aer). Cărbunele dobândește această proprietate în etapele formării sale. Capacitatea de cocsificare este capacitatea cărbunelui în anumite condiții și temperatura ridicata formează un material poros cocoloși - cocs. Această proprietate oferă cărbunelui valoare suplimentară.
În timpul formării cărbunelui apar modificări în ceea ce privește conținutul de carbon din acesta și o scădere a cantității de oxigen, hidrogen și substanțe volatile, precum și modificări ale căldurii de ardere. De aici rezultă clasificarea calităților cărbunelui:

Clasificarea cărbunelui după calitate:	Desemnare
	D
	G
	GJ
Zona de aplicare a cărbunelui este foarte extinsă, în timp ce la începutul mineritului în Rusia a fost folosit în principal pentru încălzirea caselor și în fierărie. Pe acest moment Există multe zone care folosesc cărbune tare. De exemplu, industria metalurgică. Aici, pentru topirea metalului, este necesară o temperatură ridicată și, în consecință, un astfel de tip de cărbune precum cocsul. Industria chimica folosește cărbunele pentru cocsificare și producerea ulterioară a gazului de cocserie, din care se obțin hidrocarburi. În procesul de prelucrare a hidrocarburilor, primește toluen, benzen și alte substanțe, datorită cărora se produce linoleum, lacuri, vopsele etc. Cărbunele este, de asemenea, folosit ca sursă de căldură. Atât pentru populație, cât și pentru producția de energie la termocentrale. De asemenea, din cărbune se formează o anumită cantitate de funingine în timpul încălzirii (din cărbunii gazos și grasi se obține funingine de înaltă calitate), din care se produce cauciuc, cerneluri de tipar, cerneală, plastic etc.. Revenind astfel la declarația de Edward Martin, putem spune cu siguranță, că aspectul modest al cărbunelui nu diminuează în nici un fel proprietățile și calitățile sale utile.