Уголь (ископаемый уголь)
Уголь (ископаемый уголь) – осадочная горная порода, полезное ископаемое, ценный вид топлива и сырьё для химической и не только промышленности.
Ископаемый уголь образовался как из частей древних растений, так и в значительной степени из битумных масс, излившихся на поверхность планеты, подвергшихся метаморфизму вследствие опускания на большие глубины под землю под высокими температурами и без доступа кислорода и человека.
Фото. Твёрдые горючие ископаемые. Ископаемый уголь.
В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают четыре его типа:
- бурые угли (лигниты);
- каменные угли;
- антрациты;
- графиты.
В западных странах имеет место несколько иная классификация:
- лигниты;
- суббитуминозные угли;
- битуминозные угли;
- антрациты;
- графиты.
Антрацит
Самый глубоко прогревавшийся при своём возникновении из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации, переходная форма от каменного угля к графиту. Характеризуется большой плотностью и блеском. Содержит 95% углерода. Применяется как твёрдое высококалорийное топливо (теплотворность 6800—8350 ккал/кг). Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняется. Образуется из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6-ти км.
Каменный уголь
Это горная порода, представляющая собой продукт глубокого метаморфизма битумных масс, изливавшихся на поверхность планеты Земля вследствие глобальных тектонических катаклизмов в различные геологические эпохи развития планеты. Наибольший метаморфизм наблюдается вблизи образованных горных массивов, на большей глубине залегания под действием высоких температур, давления и отсутствия кислорода.
По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания. Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.
Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75% до 95%. Содержат до 12% влаги (3-4% внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями. Содержит до 32% летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняется. Образуется из бурого угля на глубинах порядка 3-х км.
Бурый уголь
Это твёрдый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа. Он содержит 65—70% углерода, имеет бурый цвет, является наиболее молодым из ископаемых углей.
Бурый уголь используется как местное топливо, а также как химическое сырьё. Содержит много воды (43%), и поэтому имеет низкую теплоту сгорания. Кроме того, содержит большое количество летучих веществ (до 50%). Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1-го км.