Въглища: приложение и разнообразие

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-07 20:56

Трудно е да си представим нещо по-незаменимо за човечеството от въглищата. Приложението му е толкова многофункционално, че понякога просто се чудите. В такива моменти неволно се прокрадва съмнение и в главата ми звучи напълно логичен въпрос: „Какво? Всичко ли е въглища?!” Всеки е свикнал да разглежда въглищата само като горим материал, но всъщност обхватът на приложенията му 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 въглищните пластове започва 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.

С други думи,въглищата са останки от тела на гигантски животни, стволове на дървета и други живи организми, потънали на дъното, разложени и притиснати под водния стълб. Процесът на образуване на отлагания е доста дълъг и са необходими поне 40 000 000 години за образуването на въглищен пласт.

Въгледобив

Хората отдавна са разбрали колко важни и незаменими са въглищата, техните свойства и приложения са били в състояние да ги оценят и адаптират в такъв голям мащаб сравнително наскоро. Мащабното развитие на находищата на въглища започва едва през XVI-XVII век. в Англия, а добитият материал е използван главно за топенето 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-ти век, когато развиващата се индустриализация става незаменима за каменните въглища. Използването му обаче по това време е ограничено изключително до изгаряне. Стотици хиляди мини работят сега по целия свят, произвеждайки повече на ден, отколкото за няколко години през 19-ти век.

Разновидности на твърди въглища

Наносите на въглищни пластове могат да достигнат дълбочина от няколко километра, простирайки се в дебелината на земята, но не винаги и не навсякъде, защото са разнородни както по съдържание, така и по външен вид.

Има 3 основни вида на тази вкаменелост: антрацит, кафяви въглища и торф, който много отдалечено напомня въглищата.

Антрацитът е най-древната формация на планетата от този видрод, средната възраст на този вид е 280 000 000 години. Той е много твърд, с висока плътност и има въглеродно съдържание 96-98%.
Твърдостта и плътността на кафявите въглища са относително ниски, както и съдържанието на въглерод. Има нестабилна, рохкава структура и също така е пренаситена с вода, чието съдържание може да достигне до 20%.
Торфът също е класифициран като вид въглища, но все още не е образуван, така че няма нищо общо с въглищата.

Въглищни имоти

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

Основни свойства и приложение на каменните въглища

Компонентът на каменните въглища изглежда така:

средната летлива материя достига 35-40%;
средното съдържание на пепел не надвишава 15-18%;
средното съдържание на влага варира между 12-15%;
средното съдържание на калории е 5500-7000 kcal/kg.

Всички тези компоненти правят въглищата, чието приложение и използване е толкова многофункционално. Летливите вещества, съдържащи се във въглищата, осигуряват бързо запалване с последващо постигане на високи температури. Съдържанието на влага опростява обработкатавъглища, калоричното съдържание прави употребата му незаменима във фармацевтиката и козметологията, самата пепел е ценен минерален материал.

Използването на въглища в съвременния свят

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

Термичната енергия от изгарянето на въглища се преобразува в електрическа енергия, от нея се произвеждат коксохимически продукти и се извлича течно гориво. Твърдите въглища са единствената скала, която съдържа такива редки метали като германий и галий като примеси. От него се извлича коксов газ, който след това се преработва в бензол, от който се изолира кумаронова смола, която се използва за направата на всякакви бои, лакове, линолеум и каучук. От въглища се получават ароматни въглеводороди, феноли и пиридинови основи. При преработката въглищата се използват за производството на ванадий, графит, сяра, молибден, цинк, олово и много други ценни и вече незаменими продукти.