Michail Lomonosov, slávny ruský vedec 18storočí, ešte v tých dávnych dobách, dal definíciu toho, ako tento minerál v prírode vznikol. Menovite: zo zvyškov rastlín, ako je rašelina, vzniklo aj uhlie. Jeho vzdelanie malo podľa Lomonosova niekoľko faktorov. Po prvé, zvyšky vegetácie sa rozložili bez účasti „voľného vzduchu“ (to znamená bez voľného prístupu kyslíka). Po druhé, bol tu dosť vysoký teplotný režim. A po tretie, svoju úlohu zohrala „záťaž strechy“, teda zvýšený tlak skaly. To sa stalo v nepamäti, keď ľudstvo na planéte Zem ešte neexistovalo.
Skutky minulých dní
V každom prípade história vzniku uhlia- záležitosť tak vzdialených dní, že moderní vedci môžu robiť iba domnienky a domnienky, ktoré vysvetľujú postup. Ale dnes to bolo študované dosť presne. A mechanizmy toho, ako sa uhlie objavuje (jeho vznik z predbežných surovín), sú známe vede.
Z rašeliny
Odpad z vyšších rastlín sa postupne mení narašelinové masy, ktoré sa hromadia v močaristých oblastiach a sú porastené inými rastlinami, postupne idú do hĺbky. Keďže sú v hĺbke, rašeliniská neustále menia svoje chemické zloženie (zložitejšie zlúčeniny sa menia na jednoduchšie, rozpadajú sa). Niektoré z nich sa rozpustia vo vode a vymyjú sa. Niektoré prechádzajú do plynného stavu. Takto vznikajú v močiaroch metán a oxid uhličitý, ktoré na týchto neobývaných miestach vytvárajú charakteristický zápach vzduchu. Dôležitú funkciu v tomto procese vykonávajú plesne a baktérie, ktoré prispievajú k ďalšiemu rozkladu tkaniva odumretých rastlín.
Uhlíky
Postupom času, v procese prebiehajúcich úpravnajstabilnejšie uhľovodíkové zlúčeniny sa hromadia v rašeliniskách. A keďže sa celá táto saturácia rašelinových hmôt uhľovodíkmi uskutočňuje prakticky bez prístupu kyslíka, uhlík sa nemení na plyn a neodparuje sa. Izolácia od prístupu vzduchu a súčasné nasýtenie so zvýšením účinku tlaku: z rašeliny sa tvorí uhlie. Jeho vznik trvá stovky tisícročí, tento proces nie je taký rýchly! Podľa vedcov väčšina súčasných zásob a uhoľných slojov vznikla v prvohorách, teda pred viac ako 300 miliónmi rokov.
To je zaujímavé: aké druhy uhlia existujú?
- Voľnejším a najmladším zo všetkých druhov je lignit (čo znamená „drevitý“). Stále sú v ňom viditeľné zvyšky rastlinných hmôt a dreva. Lignit je v zásade drevitá rašelina.
- Hnedé uhlie sa tvorí vo švíkoch s ďalším obsahomsilný rozklad rastlinných zvyškov. Vyskytuje sa spravidla v hĺbke až jedného kilometra. Stále má veľa tekutiny (viac ako 40%). Horí pomerne dobre, ale produkuje málo tepla.
- V hĺbkach do troch kilometrov na mnohých miestachsvet je uhlie. K jeho formovaniu z hnedého fosílneho druhu dochádza iba za určitých podmienok: keď vrstvy klesajú k hlbším horizontom a prebieha proces budovania hôr. Tam je za vysokého tlaku a bez prístupu kyslíka dokončený proces prechodu z jednej frakcie na druhú. Takéto uhlie obsahuje viac ako 75% uhlíka, lepšie sa spaľuje a dodáva viac tepla.
- Antracit je ťažobné uhlie starodávnejších hornín.Leží v hĺbke až päť kilometrov. Obsahuje ešte viac uhlíka a ešte menej vlhkosti (prakticky vôbec). Nie je veľmi horľavý, ale prenos tepla je najvyšší zo všetkých typov. V antracite sa ťažko dajú nájsť zvyšky rastlín, z ktorých pochádza. Takéto uhlie sa považuje za najsľubnejšie pre priemysel.
To však nie je všetko!
Príroda nariadila, že samotný antracit jenajhustšie uhlie s najvyšším obsahom uhlíka (95% a viac) nie je konečnou fázou transformácií, ku ktorým dochádza pri rastlinných zvyškoch v životnom prostredí. Šungit je látka, ktorá sa vytvára z uhlia za ešte vážnejších podmienok. Grafit sa vytvára pri vysokých teplotách z rovnakého materiálu. A ak k tomu pridáme veľmi vysoký tlak, potom sa vytvorí diamant, najtrvanlivejšia látka, ktorá má priemyselnú aj umeleckú hodnotu pre celé ľudstvo.
Ale malo by sa pamätať: napodiv všetky tieto, na prvý pohľad rôzne látky - od rastlín po diamanty - sú zložené z uhlíka, iba s inou štruktúrou na molekulárnej úrovni!
Vznik a význam uhlia
Dôležitosť uhlia prerozvoj priemyslu a všeobecne pre celú ľudskú kultúru na Zemi. A rozsah jeho použitia je veľmi široký. Okrem toho, že uhlie je vynikajúcim palivom používaným na vykurovanie domácností, vykurovanie pecí v priemysle a na výrobu elektriny, z uhlia sa získava aj veľa látok, ktoré ľudia potrebujú. Síra a vanád, zinok a olovo, germánium - to všetko dáva ľudstvu tento minerál.
Uhlie sa používa na tavenie kovu, ocele,liatina. Produkty spaľovania uhlia - pri výrobe niektorých stavebných materiálov. Pri špeciálnom spracovaní fosílie sa z nej získava benzén, ktorý sa používa na výrobu lakov a rozpúšťadiel, napríklad stavebného materiálu ako linoleum. Kvapalné palivo pre mechanizmy pochádza zo skvapalneného uhlia špeciálnymi technológiami. Uhlie je surovinou na výrobu grafitu a priemyselných diamantov. Celkovo sa na základe tohto prírodného materiálu vyrába viac ako štyristo výrobkov pre priemysel a sektor služieb.
Škola prírodných vied: Vzdelávanie uhlia
Pre deti pri absolvovaní zodpovedajúcej témy v jazykustredným vrstvám sa odporúča, aby hovorili o tvorbe uhlia v prírode prístupnou formou. Ako dlho by tento proces mal byť hlásený. Pri krátkom popise tvorby uhlia sa musíte zamerať na jeho význam pre rozvoj priemyslu a pokrok v moderných a historických podmienkach, vypracovať plán správ, ktorý si študenti urobia svojpomocne.
