Образуват се въглища. Черни въглища - обща характеристика

Въглищата, подобно на нефта и газа, са органично вещество, което е претърпяло бавно разлагане чрез биологични и геоложки процеси. Основата за образуване на въглища са растителните остатъци. В зависимост от степента на трансформация и специфичното количество въглерод във въглищата се разграничават четири вида: кафяви въглища (лигнити), битуминозни въглища, антрацити и графити. IN западни страниИма малко по-различна класификация - съответно лигнити, суббитуминозни въглища, битуминозни въглища, антрацити и графити.

Антрацит

Антрацит- най-дълбоко нагрятите изкопаеми въглища, когато са се появили, въглищата с най-висока степен на карбонизация. Характеризира се с висока плътност и блясък. Съдържа 95% въглерод. Използва се като твърдо висококалорично гориво (калоричност 6800-8350 kcal/kg). Те имат най-висока топлина на изгаряне, но не се запалват добре. Те се образуват от въглища при повишаване на налягането и температурата на дълбочини от около 6 километра.

Въглища

Въглища- седиментна скала, която е продукт на дълбоко разлагане на растителни останки (дървесни папрати, хвощове и мъхове, както и първите голосеменни). от химичен съставТвърдите въглища са смес от високомолекулни полициклични ароматни съединения с висока масова част на въглерод, както и вода и летливи вещества с малки количества минерални примеси, които образуват пепел при изгаряне на въглища. Изкопаемите въглища се различават един от друг по съотношението на съставните им компоненти, което определя топлината им на изгаряне. Редица органични съединения, които съставляват въглищата, имат канцерогенни свойства.

Кафяви въглища- твърди изкопаеми въглища, образувани от торф, съдържат 65-70% въглерод, имат кафяв цвят, най-младите от изкопаемите въглища. Използва се като местно гориво, а също и като химическа суровина. Те съдържат много вода (43%) и поради това имат ниска калоричност. Освен това те съдържат голямо количество летливи вещества (до 50%). Образуват се от мъртви органични остатъци под натоварващо налягане и под въздействието на повишена температура на дълбочина около 1 километър.

Въгледобива

Методите за добив на въглища зависят от дълбочината на неговото възникване. Добивът се извършва чрез открит добив в открити въглищни мини, ако дълбочината на въглищния пласт не надвишава 100 метра. Има и чести случаи, когато при все по-дълбока въглищна мина е изгодно да се разработи въглищно находище по подземен метод. Мините се използват за извличане на въглища от големи дълбочини. Най-дълбоките мини на територията Руска федерацияВъглищата се добиват от ниво малко над 1200 метра.

Въглищните находища, заедно с въглищата, съдържат много видове георесурси, които имат потребителско значение. Те включват вместими скали като суровини за строителната индустрия, подземни води, метан от въглищни пластове, редки и микроелементи, включително ценни метали и техните съединения. Например, някои въглища са обогатени с германий.

Съобщението за въглищата може да се използва при подготовката за урока. Историята за въглищата за деца може да бъде допълнена с интересни факти.

Доклад за въглища

Въглищата сатвърд, изчерпаем, невъзобновим минерал, който хората използват за производство на топлина чрез изгарянето му. Според класификацията принадлежи към седиментните скали. Хората започнаха да използват въглища като източник на енергия в древни времена, заедно с дърва за огрев.

Как се образуват въглищата?

Въглищата са се появили на Земята преди около 300-350 милиона години, когато дървесните папрати растат изобилно в първичните блата и започват да се появяват първите голосеменни растения.

Смята се, че въглищата са се образували от отлагането на дървесина. Имаше древни гори, чиито дървета се натрупваха в блата, където без достъп до кислород активността на бактериите, разлагащи растителните остатъци, се свежда до нула, образува се торф и след това в процеса на погребване на тези остатъци се образуват въглища под високо налягане и температура.
По този начин, за образуването на въглища, торфът трябва да лежи на дълбочина от три километра. На тази дълбочина слой торф от двадесет метра ще се превърне във въглища с дебелина на слоя от два метра.

Видове въглища

Всички видове въглища се срещат в слоеве и техните местоположения се наричат ​​въглищни басейни. Днес те копаят различни видовевъглища

• Антрацитите са най-твърдите разновидности от голяма дълбочина и имат максимална температура на горене.
• Черни въглища - много разновидности, добивани в мини и отворен метод. Той се използва широко в много области на човешката дейност.
• Кафяви въглища - образуват се от остатъците от торф, най-младият вид въглища. Има най-много ниска температураизгаряне.

Как се добиват въглища?

Преди това въглищата просто се събираха на места, където пластът излизаше на повърхността. Това може да се случи в резултат на разместването на слоевете земната кора.
Често, след свлачища в планински райони, такива отлагания се разкриват и хората успяват да стигнат до парчета „запалим камък“.
По-късно, когато се появи първата технология, въглищата започнаха да се добиват по открития метод. Някои въглищни мини потънаха на дълбочина над 300 метра.
Днес, благодаря модерна технология, хората се спускат на дълбочина над 1000 м, където се добиват висококачествени въглища.

За производството на топлина могат да се използват различни видове въглища. При изгаряне се отделя в много по-големи количества, отколкото може да се получи от дърва за огрев или други твърди горива. Най-горещите видове въглища се използват в металургията, където са необходими високи температури.
Освен това въглищата са ценна суровина за химическа индустрия. От него се извличат много необходими и полезни вещества.

Надяваме се предоставената информация за въглищата да ви е помогнала. Можете да оставите своя доклад за въглища, като използвате формата за коментари.

Спомням си, че като дете на "защо" 3-4 години баща ми ми каза откъде идват въглища, нефт, газ и др. Природни ресурси. Наскоро прочетох публикация за „големите дупки в земята“. „Как изглежда гигантска дупка в земята от птичи поглед.“ Под влияние на това, което прочетох, десетилетия по-късно отново започнах да се интересувам от тази тема, като за начало ви предлагам да прочетете тази статия (вижте по-долу).

Дървета, трева = въглища. Животни = нефт, газ. Кратка формула за създаване на въглища, нефт, газ.

Въглища и нефт се намират между слоевете седиментни скали. Седиментните скали са по същество изсъхнала кал. Това означава, че всички тези слоеве, включително въглища и нефт, са се образували главно поради действието на водата по време на наводнение. Трябва да се добави, че почти всички запаси от въглища и нефт са от растителен произход.

Въглищата (овъглени животински останки) и нефтът, образуван от животински останки, съдържат азотни съединения, които не се срещат в нефта растителен произход. По този начин не е трудно да се разграничи един вид депозит от друг.

Повечето хора са изненадани да научат, че въглищата и петролът са по същество едно и също нещо. Единствената истинска разлика между тях е съдържанието на вода в отлаганията!

Най-лесният начин да разберете образуването на въглища и масло е чрез примера на печене на пай във фурната. Всички сме виждали как нагрятият пълнеж изтича от пая върху тавата за печене. Резултатът е лепкава или овъглена субстанция, която трудно се изстъргва. Колкото повече загаря изтеклия пълнеж, толкова по-твърд и черен ще стане.

Ето какво се случва с плънката: захарта (въглеводорода) се дехидратира в горещата фурна. Колкото по-гореща е фурната и колкото по-дълго се пече пайът, толкова по-твърди и по-черни ще станат бучките изтекла плънка. По същество почернелият пълнеж може да се счита за вид нискокачествен въглен.

Дървесината се състои от целулоза - захар. Помислете какво би се случило, ако големи количества растителен материал бяха бързо заровени в земята. Процесът на разлагане произвежда топлина, която ще започне да дехидратира растителния материал. Загубата на вода обаче ще доведе до допълнително нагряване. От своя страна това ще доведе до по-нататъшна дехидратация. Ако процесът протича при условия, при които топлината не се разсейва бързо, тогава нагряването и сушенето продължават.

Нагряването на растителен материал в земята ще доведе до един от двата резултата. Ако водата може да изтече от геоложка формация, която оставя изсъхнал и дехидратиран материал в нея, резултатът е въглища. Ако водата не може да напусне геоложката формация, ще се произвежда нефт.

При преминаване от торф към лигнит (кафяви въглища), към битуминозни въглища и към антрацит, водното съдържание в тях (степента на дехидратация или степента на намаляване на водното съдържание) се променя по линейна зависимост.

Необходима съставка при образуването на изкопаеми горива е наличието на каолинова глина. Такива глини обикновено се намират в продуктите от вулканични изригвания, особено във вулканична пепел.

Въглищата и нефтът са очевидни резултати от Ноевия потоп. По време на глобалната катастрофа и последвалия Ноев потоп огромни количества прегрята вода се изливат от дълбините върху земната повърхност, където се смесват с повърхностни водии дъждовна вода. Освен това, благодарение на горещите скали и горещата пепел от хиляди вулкани, много от получените седиментни слоеве са били нагрети. Земята е прекрасен топлоизолатор, който може да задържа топлината за дълго време.

В началото на Потопа хиляди вулкани и движения на земната кора покосиха горите по цялата планета. Вулканична пепел покри огромни групи от дървесни стволове, плаващи във водата. След като тези групи от стволове бяха заровени между нагретите седиментни слоеве, отложени по време на Потопа, кратко времеобразуваха се въглища и нефт.

„В крайна сметка: Индустриалните натрупвания на нефт и природен газ могат да се образуват в продължение на няколко хиляди години в седиментни басейни [изсушени слоеве кал] при условия на поток от горещ флуид за сравними периоди от време.“

Горещите, мокри кални образувания в резултат на Ноевия потоп предоставиха идеални условия за бързо образуване на въглища, нефт и газ.

Необходимото време за „създаване“ на въглища и нефт.

Лабораторни изследвания през последните няколко десетилетия показват, че въглищата и нефтът могат да се образуват бързо. През май 1972 г. Джордж Хил, декан на Минния колеж, написа статия, публикувана в Journal of Chemical Technology, сега известен като Kemtech. На страница 292 той коментира:

„По случайна случайност това доведе до доста изумително откритие... Тези наблюдения предполагат, че по време на процеса на образуване висококачествените въглища... вероятно са били изложени на високи температури в някакъв момент от тяхната история. Може би механизмът за образуването на тези висококачествени въглища е някакво събитие, което е причинило краткотрайно рязко нагряване.

Факт е, че Хил просто успя да произведе въглища (неразличими от естествените въглища). И му отне шест часа.

Преди повече от 20 години британски изследователи изобретиха начин да превърнат битовите отпадъци в масло, подходящо за отопление на домове и захранване на електроцентрали.

Естествените въглища също могат да се образуват бързо. Националната лаборатория в Аргон съобщи резултати научно изследване, доказвайки, че когато природни условиявъглищата могат да се образуват само за 36 седмици. Според този доклад, за образуването на въглища е необходимо само дървото и каолиновата глина като катализатор да бъдат заровени достатъчно дълбоко (за да се изключи достъпът на кислород); и че температурата на околните скали е 150 градуса по Целзий. При такива условия въглищата се добиват само за 36 месеца. Освен това докладът отбелязва, че при по-високи температури въглищата се образуват дори по-бързо.

Петролът е възобновяем природен ресурс.

Голямата интрига е, че запасите от нефт и природен газ може да не са толкова ограничени и крайни, колкото мнозина си представят. На 16 април 1999 г. репортер от персонала на Wall Street Journal написа статията „Изобщо не е шега: нефтено находищерасте директно в процеса на производство на петрол. Започва така:

„Хюстън – нещо мистериозно се случва на остров Юджийн 330.“

Смята се, че находището, разположено в Мексиканския залив далеч от бреговете на Луизиана, е имало спад в производството в продължение на много години. И за известно време то се държеше като нормално находище: след откриването му през 1973 г. производството на петрол в South Island 330 достигна връх от около 15 000 барела на ден. До 1989 г. производството е спаднало до приблизително 4000 барела на ден.

Тогава неочаквано... съдбата отново се усмихна на остров Юджийн. Находището, което се добива от Penz Energy Co., сега произвежда 13 000 барела на ден, а вероятните запаси са скочили от 60 до повече от 400 милиона барела. Още по-странното е, че според учените, изучаващи полето, геоложката възраст на петрола, изтичащ от тръбата, е доста различна от възрастта на петрола, излязъл от земята преди 10 години.

И така, изглежда, че нефтът все още се образува във вътрешността на Земята; и качеството му е по-високо от първоначално намереното. Колкото повече изследвания се правят, толкова повече научаваме, че природните сили, които произвеждат нов петрол, все още работят!

Изводи.

Разглеждайки снимки на огромни въглищни мини и осъзнавайки данните за петролните запаси, можем да предположим, че:

Нефтът в древни времена се е образувал на мястото на съществуващи преди това обширни гори и джунгли. Тези. Там, където сега се намират най-големите запаси от нефт и въглища в света, някога е имало непроходими гори с гигантски дървета. И всички тези гори в един момент се оказаха изхвърлени в една огромна купчина, която впоследствие беше покрита с пръст, под която, без достъп на въздух, се образуваха въглища и нефт. На мястото на Сибир - джунглата, пустинята Кувейт, Ирак, Обединените арабски емирства и Мексико са били покрити с непроходими гори преди много хиляди години.

В случай на бъдещ апокалипсис, нашите потомци, като нас, след няколко хиляди години имат шанс да притежават най-богатите находища на минерали. В допълнение към тези, които няма да имаме време да извлечем и обработим, ще се появят нови и можем да кажем с увереност, че географски те ще бъдат разположени на мястото на сегашните гъсти гори - отново нашият Сибир), джунглата на Амазонка. и други гористи места на нашата планета.

„Как се образуваха въглищата“ кратко съобщениеИнформацията, съдържаща се в тази статия, ще ви помогне да се подготвите за урока и да разширите знанията си по тази тема.

Съобщението „Как са се образували въглищата“

Въглищата са незаменим, изчерпаем твърд минерал, използван от хората за генериране на топлина при изгарянето му. Принадлежи към седиментните скали.

Какво е необходимо за образуване на въглища?

Първо, много време. Когато торфът се образува от растения на дъното на блатата, тогава химични съединения: растенията се разлагат, частично се разтварят или се превръщат в метан, въглероден диоксид.

На второ място, всички видове гъбички и бактерии. Благодарение на тях се получава разлагане растителна тъкан. Торфът започва да натрупва устойчиво вещество, наречено въглерод, което с времето става все по-изобилно.

Трето, липса на кислород. Ако се натрупа в торф, въглищата няма да могат да се образуват и просто ще се изпарят.

Как се образуват въглищата в природата?

От голямо количестворастителна маса. Идеални условия– когато всички тези растения се натрупаха на едно място и нямаха време да се разложат напълно. Блатата са идеално подходящи за този процес: водата е бедна на кислород и следователно жизнената активност на бактериите е спряна.

След като растителната маса се натрупа в блатата, преди да има време да изгние напълно, тя се компресира от почвени утайки. Така се образува изходният материал на въглищата – торфът. Слоевете почва го запечатват в земята без достъп на кислород и вода. С течение на времето торфът се превръща в слой въглища. Този процес е дългосрочен – значителна част от въглищните запаси са формирани преди повече от 300 милиона години.

И колкото по-дълго въглищата лежат в слоевете на земята, толкова повече фосилът е изложен на действието и натиска на дълбока топлина. В блатата, където се натрупва торф, водата носи пясък, глина и разтворени вещества, които се отлагат във въглищата. Тези примеси образуват слоеве в минерала, разделяйки го на слоеве. Когато въглищата се почистват, остава само пепел.

Има няколко вида въглища: каменни въглища, кафяви въглища, лигнитни въглища, богхед, антрацит. Днес в света има 3,6 хиляди въглищни басейни, които заемат 15% от земната суша. Най-големият процент от световните минерални запаси принадлежи на САЩ (23%), следвана от Русия (13%), а на трето място е Китай (11%).

Надяваме се, че докладът „Как се образуваха въглищата“ ви помогна да се подготвите за урока. Можете да добавите към съобщението по темата „Как са се образували въглищата“ чрез формата за коментари.

Използването му е толкова многофункционално, че понякога просто оставате изумени. В такива моменти неволно се прокрадва съмнение и в главата ви звучи напълно логичен въпрос: „Какво? Това всичко ли е въглища?!“ Всеки е свикнал да мисли за въглищата просто като за горим материал, но всъщност обхватът им на използване е толкова широк, че изглежда просто невероятен.

Образуване и произход на въглищни пластове

Появата на въглища на Земята датира от далечната палеозойска ера, когато планетата все още е била в етап на развитие и е имала напълно чужд вид за нас. Образуването на въглищни пластове е започнало преди около 360 000 000 години. Това се случи главно в дънните седименти на праисторически резервоари, където органичните материали се натрупват в продължение на милиони години.

Казано по-просто, въглищата са останки от тела на гигантски животни, стволове на дървета и други живи организми, които са потънали на дъното, разложени са и са били притиснати под водния стълб. Процесът на образуване на отлагания е доста дълъг и са необходими поне 40 000 000 години, за да се образува въглищен пласт.

Въгледобива

Хората отдавна са разбрали колко важен и незаменим е той и употребата му може да бъде оценена и адаптирана в такъв голям мащаб сравнително наскоро. Мащабното разработване на въглищни находища започва едва през 16-17 век. в Англия, а добитият материал е използван главно за топене на чугун, необходим за производството на оръдия. Но производството му по днешните стандарти беше толкова незначително, че не можеше да се нарече индустриално.

Мащабният добив започва едва към средата на 19 век, когато развиващата се индустриализация просто се нуждае от въглища. Използването му обаче по това време е ограничено изключително до изгаряне. Сега има стотици хиляди мини, работещи по целия свят, които произвеждат повече на ден, отколкото за няколко години през 19 век.

Видове въглища

Отлаганията на въглищни пластове могат да достигнат дълбочина от няколко километра, простирайки се в дебелината на земята, но не винаги и не навсякъде, защото това е както по съдържание, така и по външен видразнородни

Има 3 основни типа от този фосил: антрацит, кафяви въглища и торф, който много смътно прилича на въглища.

Антрацит най-много древно образованиена планета от този вид, средна възрасттози вид е на 280 000 000 години. Той е много твърд, има висока плътност, а въглеродното му съдържание е 96-98%.

Твърдостта и плътността са относително ниски, както и съдържанието на въглерод. Има нестабилна, рохкава структура и е пренаситена с вода, чието съдържание може да достигне до 20%.

Торфът също е вид въглища, но все още не се е образувал, така че няма нищо общо с въглищата.

Свойства на въглищата

Сега е трудно да си представим друг материал, по-полезен и практичен от въглищата, чиито основни свойства и приложение заслужават най-висока похвала. Благодарение на веществата и съединенията, които съдържа, той е станал просто незаменим във всички области на съвременния живот.

Компонентът на въглищата изглежда така:

Всички тези компоненти правят въглища, чието приложение и използване е толкова многофункционално. Съдържащите се във въглищата летливи вещества осигуряват бързо запалване и последващо постигане на високи температури. Съдържанието на влага опростява обработката на въглищата, калоричното му съдържание го прави незаменим във фармацевтиката и козметологията, самата пепел е ценен минерален материал.

Използването на въглища в съвременния свят

Използването на минерали е различно. Първоначално въглищата бяха само източник на топлина, след това на енергия (превърнаха водата в пара), но сега в това отношение възможностите на въглищата са просто неограничени.

Топлинната енергия от изгарянето на въглища се преобразува в електричество, от нея се произвеждат коксови продукти и се извлича течно гориво. Въглищата са единствената скала, която съдържа редки метали като германий и галий като примеси. От него извличат бензен, който след това се преработва в бензен, от който се извлича кумаронова смола, която се използва за направата на всякакви бои, лакове, линолеум и каучук. От въглища се получават феноли и пиридинови основи. При преработка въглищата се използват за производството на ванадий, графити, сяра, молибден, цинк, олово и много други ценни и вече незаменими продукти.