Трудно представить себе что-то более незаменимое للبشرية من الفحم. استخدامه متعدد الوظائف لدرجة أنك في بعض الأحيان مندهش. في مثل هذه اللحظات ، يزحف الشك بشكل لا إرادي ، ويظهر سؤال منطقي في رأسي: "ماذا؟" هل كل الفحم؟! " اعتاد الجميع على اعتبار الفحم مجرد مادة قابلة للاشتعال ، ولكن في الواقع ، فإن نطاق تطبيقه واسع جدًا بحيث يبدو ببساطة غير قابل للتصديق.
تشكيل ومنشأ طبقات الفحم
ظهور الفحم على الأرض يشير إلىعصر الباليوزويك البعيد ، عندما كان الكوكب لا يزال في مرحلة التطوير وكان له مظهر غريب تمامًا بالنسبة لنا. بدأ تشكيل طبقات الفحم منذ حوالي 360.000.000 سنة. حدث هذا بشكل رئيسي في الرواسب السفلية لخزانات ما قبل التاريخ ، حيث تراكمت المواد العضوية لملايين السنين.
ببساطة ، الفحم هو بقايا أجسام عملاقةالحيوانات وجذوع الأشجار والكائنات الحية الأخرى التي غرقت في القاع ، وتحللت وضغطت تحت عمود الماء. عملية التشكيل طويلة جدًا ، وتستغرق 40.000.000 سنة على الأقل لتشكيل خط فحم.
استخراج الفحم
لقد فهم الناس منذ فترة طويلة مدى أهمية والفحم لا غنى عنه ، وقد تمكنت خصائصه وتطبيقه من التقييم والتكيف على هذا النطاق مؤخرًا نسبيًا. بدأ تطوير رواسب الفحم على نطاق واسع فقط في القرنين السادس عشر والسابع عشر. في إنجلترا ، وكانت المادة المستخرجة تستخدم أساسًا لصهر الحديد الخام اللازم لصنع البنادق. لكن إنتاجه وفقًا لمعايير اليوم كان ضئيلًا للغاية لدرجة أنه لا يمكن تسميته صناعيًا.
بدأ الإنتاج على نطاق واسع فقط بالقرب منمنتصف القرن التاسع عشر ، عندما أصبح التطور الصناعي ضروريًا للفحم. ومع ذلك ، كان استخدامه في ذلك الوقت مقصورًا على الحرق فقط. يوجد الآن في جميع أنحاء العالم مئات الآلاف من المناجم التي تنتج يوميًا أكثر مما كانت عليه في عدة سنوات في القرن التاسع عشر.
أصناف الفحم
يمكن أن تصل رواسب طبقات الفحم إلى عمق عدة كيلومترات ، وتمتد إلى الأرض ، ولكن ليس دائمًا وليس في كل مكان ، لأنها غير متجانسة من حيث المحتوى والمظهر.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من هذه الأحافير: أنثراسايت ، والفحم البني ، والجفت ، والتي تشبه الفحم إلى حد بعيد.
أنثراسايت هو أقدم تكوين على هذا الكوكبمن هذا النوع ، يبلغ متوسط عمر هذا النوع 280.000.000 سنة. إنه صلب للغاية ، وله كثافة عالية ، ومحتواه من الكربون 96-98٪.
صلابة وكثافة الفحم البني نسبيامنخفضة مثل محتوى الكربون فيه. له هيكل غير مستقر وفضفاض ، علاوة على ذلك ، فهو مشبع بالماء ، يمكن أن يصل محتواه إلى 20٪.
يُصنف الخث أيضًا على أنه نوع من الفحم ، ولكنه لم يتشكل بعد ، لذلك لا علاقة له بالفحم.
خصائص الفحم الحجري
الآن من الصعب تخيل شخص آخرالمادة أكثر فائدة وعملية من الفحم ، وتستحق الخصائص الأساسية وتطبيقها أعلى الثناء. بفضل المواد والمركبات الموجودة فيه ، أصبح ببساطة لا يمكن الاستغناء عنه في جميع مجالات الحياة الحديثة.
مكون الفحم يبدو كما يلي:
يصل متوسط محتوى المواد المتطايرة إلى 35-40٪ ؛
لا يتجاوز متوسط محتوى الرماد 15-18٪ ؛
يتراوح متوسط محتوى الرطوبة من 12-15٪ ؛
متوسط محتوى السعرات الحرارية هو 5500-7000 كيلو كالوري / كجم.
كل هذه المكونات تصنع الفحم ،التطبيق والاستخدام متعدد الوظائف. تضمن المواد المتطايرة الموجودة في الفحم الاشتعال السريع ودرجات الحرارة المرتفعة اللاحقة. يبسط محتوى الرطوبة معالجة الفحم ، ومحتوى السعرات الحرارية يجعله لا غنى عنه للاستخدام في المستحضرات الصيدلانية والتجميل ، والرماد نفسه مادة معدنية قيمة.
استخدام الفحم في العالم الحديث
استخدام المعادن مختلف. في البداية ، كان الفحم مجرد مصدر للحرارة ، ثم الطاقة (تحول الماء إلى بخار) ، ولكن الآن ، في هذا الصدد ، فإن إمكانيات الفحم ببساطة غير محدودة.
يتم تحويل الطاقة الحرارية من احتراق الفحمفي المنتجات الكهربائية ، يتم تصنيع فحم الكوك كيميائية منه ويتم استخراج الوقود السائل. الفحم هو الصخر الوحيد الذي يحتوي على معادن نادرة مثل الجرمانيوم والجاليوم كشوائب. يستخرج منه غاز أفران الكوك ، ثم يتم معالجته إلى بنزين ، حيث يتم عزل راتنج الكومارون ، والذي يستخدم في صناعة جميع أنواع الدهانات والورنيشات والمشمع والمطاط. يتم الحصول على الهيدروكربونات العطرية والفينولات وقواعد البيريدين من الفحم. عند معالجته ، يستخدم الفحم في إنتاج الفاناديوم والجرافيت والكبريت والموليبدينوم والزنك والرصاص والعديد من المنتجات الأخرى القيمة والتي لا يمكن الاستغناء عنها.
