Каменны вугаль: адукацыю пакладаў. Значэнне каменнага вугалю ў прамысловасці

Міхайла Ламаносаў, знакаміты рускі навуковец 18 стагоддзя, яшчэ ў тыя даўнія часы даў вызначэнне таго, як ўзнікала гэта карыснае выкапень ў прыродзе. А менавіта: з рэшткаў раслін, падобна торфу, адбыўся і каменны вугаль. Адукацыя яго, на думку Ламаносава, было абумоўлена некалькімі фактарамі. Па-першае, рэшткі расліннасці гнілі без удзелу «вольнага паветра" (гэта значыць без свабоднага доступу кіслароду). Па-другое, прысутнічаў дастаткова высокі тэмпературны рэжым. А па-трэцяе, адыграла сваю ролю «цяжар даху», гэта значыць падвышаны ціск горнай пароды. Адбывалася гэта ў спрадвечныя часы, калі чалавецтва яшчэ не існавала на планеце Зямля.

Справы даўно мінулых дзён

У любым выпадку гісторыя адукацыі каменнага вугалю - справа такіх далёкіх дзён, што і сучасныя навукоўцы могуць будаваць толькі здагадкі і здагадкі, тлумачачы працэс. Але сёння гэта вывучана даволі дакладна. І механізмы таго, як з'яўляецца каменны вугаль (адукацыя яго з папярэдняга сыравіны), вядомыя навуцы.

з торфу

Адходы вышэйшых раслін паступова ператвараюцца ў тарфяныя масы, якія запасяцца на багністых мясцовасцях і зарастаюць іншымі раслінамі, паступова сыходзячы ў глыбіню. Знаходзячыся на глыбіні, тарфянікі пастаянна мяняюць свой хімічны склад (больш складаныя злучэнні ператвараюцца ў больш простыя, распадаюцца). Частка з іх бывае расчынены ў вадзе і вымываецца, а частка пераходзіць у газападобнае стан. Так узнікае метан і вуглекіслата на балотах, якія даюць характэрны пах паветра ў гэтых бязлюдных месцах. Немалаважную функцыю ў гэтым працэсе выконваюць грыбкі і бактэрыі, якія спрыяюць далейшаму раскладанню тканіны загінулых раслін.

вугляроды

З часам у працэсе адбываюцца перайначванняў у тарфяніках назапашваюцца найбольш устойлівыя углеводородистые злучэння. А так як усё гэта насычэнне тарфяных мас вуглевадародаў ажыццяўляецца практычна без доступу да іх кіслароду, вуглярод не ператвараецца ў газ і не знікае. Адбываецца ізаляцыя ад доступу паветра і адначасовае насычэнне пры ўзмацненні ўздзеяння ціску: з торфу ўзнікае каменны вугаль. Адукацыя яго доўжыцца сотні тысячагоддзяў, гэты працэс не такі хуткі! На думку навукоўцаў, большая частка цяперашніх запасаў і вугальных пластоў ўзнікла ў палеазоі, то ёсць больш за 300 мільёнаў гадоў таму назад.

Гэта цікава: якія бываюць віды вугалю?

• Самы друзлы і малады з усіх відаў - лигнит (што значыць «драўняны»). У ім яшчэ бачныя рэшткі раслінных мас, драўніны. У прынцыпе, лигнит - гэта драўняны торф.
• Буры выгляд вугалю утвараецца ў пластах пры больш моцных раскладзеных рэшткаў раслінных мас. Залягае ён, як правіла, на глыбіні да аднаго кіламетра. У ім яшчэ зашмат вадкасці (больш за 40%). Ён даволі добра гарыць, але дае невялікая колькасць цяпла.
• На глыбіні да трох кіламетраў у многіх частках свету знаходзіцца каменны вугаль. Адукацыя яго з бурага выгляду выкапнёвага адбываецца толькі пры пэўных умовах: калі пласты спускаюцца на больш глыбокія гарызонты і ідзе працэс гораўтварэння. Там, пад высокім ціскам і без доступу кіслароду, завяршаецца працэс пераходу з адной фракцыі ў іншую. Такі вугаль мае ў сваім складзе больш за 75% вугляроду, гарыць лепш і цяпла дае больш.
• Антрацыт - горны вугаль больш старажытных парод. Ён залягае на глыбіні да пяці кіламетраў. У ім яшчэ больш вугляроду і яшчэ менш вільгаці (практычна зусім няма). Ён плоховато запальваецца, але цеплааддача самая высокая з усіх відаў. У Антрацыт рэшткі раслін, з якіх ён адбыўся, практычна нельга выявіць. Такі вугаль лічыцца найбольш перспектыўным ў здабычы для прамысловасці.

Але гэта яшчэ не ўсё!

Прырода распарадзілася так, што антрацыт, сам па сабе найбольш шчыльны вугаль з высокім утрыманнем вугляроду (95 і вышэй адсоткаў), не з'яўляецца канчатковай стадыяй ператварэнняў, якія адбываюцца з рэшткамі раслін ў навакольным асяроддзі. Шунгит - рэчыва, якое ўтвараецца з вугалю пры яшчэ больш жорсткіх умовах. Графіт ўзнікае пры высокіх тэмпературах з гэтага ж матэрыялу. А калі дадаць яшчэ і супервысокія ціск, то ўтвараецца алмаз, найбольш трывалае рэчыва, якое мае і прамысловую, і мастацкую каштоўнасць для ўсяго чалавецтва.

Але варта памятаць: як ні дзіўна, усе гэтыя, на першы погляд, розныя рэчывы - ад раслін да алмазаў - складаюцца з рэчыва вугляроду, толькі з рознай структурай на малекулярным узроўні!

Адукацыю і значэнне каменнага вугалю

Нельга пераацаніць значэнне каменнага вугалю для развіцця прамысловасці і ў цэлым для ўсёй чалавечай культуры на Зямлі. А вобласць яго прымянення вельмі шырокая. Не кажучы пра тое, што вугаль - гэта цудоўнае паліва, якое ўжываецца для абагравання жылля, топкі печаў у прамысловасці, выпрацоўкі электраэнергіі, з каменнага вугалю яшчэ і здабываюць вельмі шмат рэчываў, неабходных людзям. Сера і ванадый, цынк і свінец, германій - усё гэта дае чалавецтву гэта карыснае выкапень.

Вугаль выкарыстоўваецца для плаўкі металу, сталі, чыгуну. Прадукты спальвання вугалю - у вытворчасці некаторых будаўнічых матэрыялаў. Пры Спецапрацоўка выкапнёвага з яго атрымліваюць бензол, што выкарыстоўваецца ў вытворчасці лакаў і растваральнікаў, такога будаўнічага матэрыялу, як лінолеўм. З звадкаванага адмысловымі тэхналогіямі вугалю выходзіць вадкае паліва для механізмаў. Вугаль з'яўляецца зыходнай сыравінай для вытворчасці графіту і тэхнічных алмазаў, а ўсяго на аснове гэтага прыроднага матэрыялу вырабляюць больш за чатырыста прадуктаў для прамысловасці і сферы абслугоўвання.

Прыродазнаўства ў школе: адукацыю каменнага вугалю

Для дзяцей пры праходжанні адпаведнай тэмы ў сярэдніх класах рэкамендуецца ў даступнай форме расказаць аб адукацыі вугалю ў прыродзе. Варта паведаміць пра тое, як доўга доўжыцца гэты працэс. Апісваючы адукацыю каменнага вугалю коратка, трэба зрабіць акцэнт на значэнні яго для развіцця прамысловасці і прагрэсу ў сучасных і гістарычных умовах, скласці план паведамленні, якое будуць рабіць вучні самастойна.