Каменный уголь интересные факты. Интересные факты об угле
Уголь – это остатки растений, погибших многие миллионы лет назад, гниение которых было прервано в результате прекращения доступа воздуха. Поэтому они не смогли отдать в атмосферу отобранный у нее углерод. Доступ воздуха прекращался особенно резко там, где болота и заболоченные леса опускались в результате тектонических подвижек и изменения климатических условий и покрывались сверху другими веществами. При этом растительные останки превращались под воздействием бактерий и грибов (углефицировались) в торф и дальше в бурый , каменный , антрацит и графит.
Уголь стал первым видом ископаемого топлива, используемым человеком. Применение угля в современном мире многообразно. Его используют для получения электрической энергии (энергетический ), как сырье для металлургической (коксующийся ) и химической промышленности, получения редких и рассеянных элементов, производства графита.
Начало горному делу в России было положено во второй половине XV века при Великом князе Московском Иване III. В 1491 году первая русская экспедиция отправляется в Печорский край искать полезные ископаемые. Этой экспедицией были открыты месторождения серебряных и медных руд на р.Цильма, построен медный рудник, и Россия начала чеканить монеты из собственного металла.
Общие геологические (прогнозные) запасы угля на территории России составляют 4 трлн т, это 30 % мировых запасов угля. Разведанные (балансовые) запасы оценены в 190 млрд т. Объём добычи ограничен совокупной производственной мощностью горнодобывающих предприятий.
Перспективным является сжигание (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива. Для производства 1т нефти расходуется 2-3т каменного угля. Из каменных углей получают искусственный графит. Используются они в качестве неорганического сырья. При переработке каменного угля из него в промышленных масштабах извлекают ванадий, германий, серу, галлий, молибден, цинк, свинец. Зола от сжигания углей, отходы добычи и переработки используются в производстве стройматериалов, керамики, огнеупорного сырья, глинозема, абразивов. С целью оптимального использования угля производится его обогащение (удаление минеральных примесей).
Канарейки очень чувствительны к содержанию в воздухе метана. Эту особенность использовали в своё время шахтёры, которые, спускаясь под землю, брали с собой клетку с канарейкой. Если пения давно не было слышно, значит, следовало быстро подниматься наверх.
Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300-400 миллионов лет.
В прошлом многие ароматические компоненты извлекали из угля.
Японцы использовали для изготовления знаменитых самурайских мечей.
В одной из шахт Голландии начали добывать еще в 1113 году. Эта шахта до сих пор эксплуатируется, и до недавнего времени именно на ней добывали весьма значительную часть голландского угля.
Каменный уголь - осадочная порода, которая образуется в земном пласте. Уголь - превосходное топливо. Считается, что это самый древний вид топлива, который использовали наши далекие предки.
Как образуется каменный уголь
Для образования угля необходимо огромное количество растительной массы. И лучше, если растения накапливаются в одном месте и не успевают разлагаться полностью. Идеальное место для этого - болота. Вода в них бедна кислородом, что препятствует жизнедеятельности бактерий.
В болотах накапливается растительная масса. Не успевая полностью сгнить, она спрессовывается следующими отложениями почвы. Так получается торф - исходный материал для угля. Следующие пласты почвы как бы запечатывают торф в земле. В результате он полностью лишается доступа кислорода и воды и превращается в угольный пласт. Процесс этот длительный. Так, большая часть современных запасов каменного угля образовались в эпоху палеозоя, т. е. более 300 млн. лет назад.
Характеристики и виды каменного угля
(Бурый уголь )
Химический состав угля зависит от его возраста.
Самый молодой вид - бурый уголь. Он залегает на глубине порядка 1 км. Воды в нем еще много - около 43%. Содержит большое количество летучих веществ. Хорошо воспламеняется и горит, но тепла дает мало.
Каменный уголь - этакий "середнячок" в этой классификации. Залегает он на глубинах до 3 км. Так как давление верхних пластов больше, то и содержание воды в каменном угле меньше - около 12%, летучих веществ - до 32%, зато углерода содержится от 75% до 95%. Он также легко воспламеняется, но горит лучше. А за счет малого количества влаги дает больше тепла.
Антрацит - более древняя порода. Залегает на глубинах порядка 5 км. В нем больше углерода и практически нет влаги. Антрацит - твердое топливо, плохо воспламеняется, зато удельная теплота сгорания самая высокая - до 7400 ккал/кг.
(Уголь антрацит )
Впрочем, антрацит - это не конечная стадия преобразования органического вещества. Попадая в более жесткие условия, уголь трансформируется в шунтит. При более высоких температурах получается графит. А испытывая сверхвысокое давление, уголь превращается в алмаз. Все эти вещества - от растения до алмаза - состоят из углерода, только молекулярная структура разная.
Помимо основных "ингредиентов" в состав угля часто входят различные "породы". Это примеси, которые не сгорают, а образуют шлак. Содержится в угле и сера, причем ее содержание обуславливается местом образования угля. При сгорании она взаимодействует с кислородом и образует серную кислоту. Чем меньше примеси в составе угля, тем выше ценится его сорт.
Месторождение каменного угля
Место залегания каменного угля называют угольным бассейном. В мире известно свыше 3,6 тысяч угольных бассейнов. Их площадь занимает около 15% территории земной суши. Самый большой процент залежей мирового запаса угля в США - 23%.На втором месте - Россия, 13%. Замыкает тройку стран-лидеров Китай - 11%. Самые крупные залежи угля в мире находятся в США. Это Аппалачский каменноугольный бассейн, чьи запасы превышают отметку в 1600 млрд. тонн.
В России самый большой угольной бассейн - Кузнецкий, что в Кемеровской области. Запасы Кузбасса составляют 640 млрд. тонн.
Перспективна разработка месторождений в Якутии (Эльгинское) и в Тыве (Элегестское).
Добыча каменного угля
В зависимости от глубины залегания угля применяют либо закрытый способ добычи, либо открытый.
Закрытый, или подземный метод добычи. Для этого метода строят шахтные стволы и штольни. Шахтные стволы строят, если глубина залегания угля 45 метров и выше. От нее ведут горизонтальный тоннель - штольню.
Существуют 2 системы закрытой добычи: камерно-столбовая и добыча длинными очистными забоями. Первая система менее экономична. Ее используют лишь в тех случаях, когда обнаруженные пласты мощные. Вторая система гораздо безопаснее и практичнее. Она позволяет извлекать до 80% породы и равномерно доставлять уголь на поверхность.
Открытый метод применяют, когда уголь залегает неглубоко. Для начала проводят анализ твердости почвы, выясняют степень выветриваемости почвы и слоистость покрывающего слоя. Если грунт над пластами угля мягкий, достаточно использования бульдозеров и скреперов. Если верхний пласт толстый, то пригоняют экскаваторы и драглайны. Пролегающий над углем мощный слой твердой породы взрывают.
Применение каменного угля
Область использования каменного угля просто огромна.
Из угля добывают серу, ванадий, германий, цинк, свинец.
Сам уголь - превосходное топливо.
Используется в металлургии для выплавки железа, при производстве чугуна, стали.
Полученную после сжигания угля золу используют в производстве строительных материалов.
Из угля после его специальной обработки получают бензол и ксилол, которые используют в производстве лаков, красок, растворителей, линолеума.
Путем сжижения угля получают первоклассное жидкое топливо.
Уголь - сырье для получения графита. А также нафталина и еще ряда ароматических соединений.
В результате химической обработки каменного угля на сегодняшний день получают свыше 400 видов промышленных продуктов.
На территории России промышленная добыча угля началась еще в ХV веке. В Украине на Донбассе уголь нашли в ХVII веке, начали добывать в ХIX веке. Уголь используется в различных целях: обогрев жилья, выработка энергии, приготовление пищи. В наши дни уголь стал менее популярным из-за несоответствия экологическим требованиям. Благодаря низкой себестоимости добычи угля, он будет пользоваться спросом еще не одно десятилетие. Представляем интересные факты об угле.
Геология
Образование угольных пород происходит из останков растений в болотах. Из-за отсутствия кислорода растения не разлагались. Таким образом растительные массы превращались в торф – базовое сырье для дальнейшего образования угля. Торф под давлением пород, которые образовывались над ним, сжимался и превращался в уголь.
Из слоя торфа толщиной в 20 метров под давлением осадочных наслоений формируется 4-метровый пласт бурого угля. На глубине три километра, слой торфа толщиной в 20 м преобразуется в слой каменного угля толщиной 2 метра. На глубине около 6 километров этот же слой торфа в 20 м превращается в пласт самого твердого и качественного угля – антрацита толщиной не более 1,5 м. Профессия шахтера достаточно опасная. В угледобывающие шахтах происходит выделение и скопление различных видов газа, самый опасный из которых метан. Этот газ делает воздух взрывоопасным. Сегодня, при добыче угля, в шахтах используют специальные индикаторы, контролирующие уровень метана. Во время отсутствия таких мер безопасности использовали канареек. Этих чувствительных к наличию метана газу птичек брали с собой в шахту и как только им становилось плохо, люди поднимались на поверхность.
В древние времена метан в шахтах выжигали с помощью длинных палок с факелами на концах. Люди, которые выжигали метан, чтобы избежать ожогов, были одеты в мокрую одежду, и все равно это их не всегда спасало, они получали ожоги и часто погибали в шахтах от взрыва метана.
Занимательная информация
Первое место по залежам этого ископаемого принадлежит США, где находится более 237 млрд тонн каменных и бурых пород угля. Это составляет четвертую часть от всего мирового запаса. Россия находится на втором месте по этому показателю и содержит 18% запасов этого сырья.
Благодаря современным технологиям уголь из твердой формы можно превратить в жидкое состояние, напоминающее по своим характеристикам нефть. Немцы во времена Второй мировой войны производили из угля бензин (когда у них не было доступа к нефтяным месторождениям). Такое производство горючего стоит дорого, дешевле бензин производить из нефти.
Каждый год пожар уничтожает приблизительно 2 млн тонн угля. Самый долгий пожар угольного месторождения Люхуангоу в Китае не могли потушить на протяжении 130 лет. С пожаром удалось справиться только в 2004 году.
В 30-е годы 20 столетия один из японских островов был наиболее густонаселенным местом земной поверхности. На острове Хасима с береговой линией 1 километр проживало более 5 тысяч человек. Все они добывали каменный уголь. После того как в 1974 году запасы угля полностью иссякли на острове, жители все до единого покинули его. Сегодня город Хасима является туристическим объектом. Город-призрак встречает путешественников заброшенными строениями.
Ордос – крупнейший город-призрак в Китае. Его построили 20 лет назад во Внутренней Монголии возле месторождений угля. Были построены многоэтажные дома, которые могли вмещать 1 миллион жителей. Но угля оказалось мало и сейчас в городе живет около 50 тысяч жителей. Несмотря на то, что большинство жилищ пустуют, в городе ездит городской транспорт, работают магазины. В Китае есть программа переселения населения из сел в города и в ближайшие десятилетия город планируется заполнить жителями, которые сюда переедут из деревень.
В 2010 году на китайском шоссе был зафиксирован самый продолжительный затор автомобилей в мире и связан он был с доставкой угля из провинции в столицу Китая. Водителям, попавшим в пробку, преодолевали участок длинною в 100 км на протяжении 5 дней.
Фото из открытых источников
Как известно, каменный уголь сформировался на нашей планете сотни миллионов лет назад, а потому вещи, которые изредка находят в угольных пластах, нередко на глубине сотни и более метров, пролежали там, как минимум, 300 миллионов лет. Поражает при этом то, что именно находят в этом древнейшем угле… (сайт)
Например, некто миссис С.У.Калп в прошлом веке случайно нашла в купленном ею каменном угле цепочку в 192 грамма весом, выполненную из 8-каратного золота. Разбив крупный кусок угля, чтобы его было удобнее положить в топку печки, женщина обнаружила это украшение, удивительным образом попавшее в каменный пласт. Такая находка не просто событие, это - настоящая сенсация, потому что 300 миллионов лет назад, когда сформировался этот кусок угля, на Земле, как утверждает официальная наука, не было человека в помине. Тогда кто сделал это украшение и для чего?..
Фото из открытых источников
И таких загадочных находок за последние два века скопилось немало. Например, соавторы книги «Запретная археология» Ричард Томсон и Мишель Кремо приводят немало подобных примеров, которые никак не вписываются в общепринятую историю человечества, заставляя серьезно задуматься…
Подарки, которые нам приподносит каменный уголь
…В 1928 году в штате Оклахома США в угольной шахте на глубине порядка ста метров рабочие при разборке угля после взрыва в проходке вдруг обнаружили бетонные шестигранные блоки, каждая грань которых имела ровно 30 сантиметров и была идеально отполирована. Последующие взрывные работы открыли целую стену, сложенную из таких шестигранных блоков. Специалисты определили, что возраст угля - минимум 280 миллионов лет. Кто построил эти сооружения в то время? Да еще из бетона, который не боится времени? И это не единичный случай, когда в шахтах глубоко под землей встречаются загадочные постройки глубочайшей древности. Фантастические подарки, которые подкидывает нам каменный уголь, порой обнаруживаются на огромной глубине, где пласты сформировались 600 миллионов лет и даже раньше.
Фото из открытых источников
Не менее интересной можно назвать и находку в каменном угле в 1912 году в штате Оклахома США. Вот что об этом писал Франк Кенвуд:
В том году мы добывали уголь в Томасе и мне попался очень большой кусок, который я решил разбить. Под ударом кувалды он раскололся на две половинки, и внутри его оказалась металлическая кружка. Свидетелем этого был мой напарник Джил Сталл. Насколько я знаю, уголь тот сформировался приблизительно три сотни миллионов лет назад. Как же попала туда кружка? К сожалению, у нас ее забрали ученые - и с концами, поэтому сказать что-то о самой кружке, составе ее металла и так далее, я не могу…
Немало подобных находок было сделано в Уилбуртонских шахтах, возраст угля которых составляет более 300 миллионов лет. Здесь однажды в куске угля обнаружили слиток серебра, причем он был правильной формы с отпечатками на нем клепок.
Фото из открытых источников
Так же в угле нахордили железные гвозди, шестеренки, болты… А медный колокольчик с художественно выполненной ручкой, который в 1944 году обнаружил в куске угля ?..
О подобных загадках можно говорить очень много, и это только «подарки» каменного угля. Всего остального, что находят исследователи древностей и что вполне подходит под определение «запретная археология», несоизмеримо больше (смотрите видео об этом).
В каменном угле следы прежних цивилизаций?
Кто же все это оставил на Земле в ту далекую пору, когда на ней еще и динозавры не бродили? Ведь наука утверждает, что ящеры появились на Земле приблизительно 225 миллионов лет назад. А бетонной стене, найденной в угольной шахте, - 600 миллионов лет, всевозможным бытовым предметам и украшениям - 300 миллионов лет и более. Кому все это принадлежало? Инопланетянам? С натяжкой можно предположить, что стену соорудили именно они, но золотая цепочка, слиток серебра, медный колокольчик, железный гвоздь, болт и металлическая кружка - что-то бедновато для пришельцев, да и зачем им все это надо?..
Фото из открытых источников
Получается, что на Земле были цивилизации задолго до появления человечества, причем мы не знаем об этом ровным счетом ничего. Да и знать не хотим, поскольку, с одной стороны, «непотопляемый» дарвинизм, а с другой - всевозможные политические авантюры, выражающиеся в стремлении сильных мира сего подправить или даже в корне изменить историю, превратили людей в дикарей, которых, образно говоря, посадили в искусственную клетку и внушили им (через лживые учебники и продажные СМИ), что именно эта клетка и является единой и неповторимой нашей средой обитания.
Вдумайтесь даже в это расхожее уже определение, которое Ричард Томсон и Мишель Кремо взяли для названия своей книги - запретная археология. Почему запретная и, главное, кем и на каком основании запрещенная?..
Активированный (активный) уголь - пористое вещество, которое получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения: древесный уголь (марки активированного угля БАУ-А, ОУ-А, ДАК и др.), каменноугольный кокс (марки активированного угля АГ-3, АГ-5, АР и др.), нефтяной кокс, кокосовый уголь и др. Содержит огромное количество пор и поэтому обладает очень большой удельной поверхностью на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбцией. 1 грамм активированного угля в зависимости от технологии изготовления имеет поверхность от 500 до 1500 м?. Применяют в медицине и промышленности для очистки, разделения и извлечения различных веществ.
Активированный Уголь
Как работает уголь:
Активированный Уголь
Есть два основных механизма, которыми активизированный углерод удаляет загрязнители из воды: адсорбция и каталитическое сокращение (процесс, заставляющий притягиваться отрицательно заряженные ионы загрязнителя к положительно заряженному активированному углероду). Органические соединения удаляются адсорбцией, а остаточные дезинфицирующие средства, такие как хлор, и хлорамины удаляются каталитическим сокращением.
Производство:
Хороший активированный уголь получается из ореховой скорлупы (кокосовой, из косточек некоторых плодовых культур.) Прежде активированный уголь делали из костей крупного рогатого скота (костный уголь). Сущность процесса активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии. Это делается либо термохимически (предварительно материал пропитывают раствором хлорида цинка, карбоната калия или некоторыми другими соединениями и нагревают без доступа воздуха), либо путём обработки перегретым паром или углекислым газом или их смесью при температуре 800-850 градусов. В последнем случае технически сложно получить парогазовый агент, имеющий такую температуру. Широко распространён приём подачи в аппарат для активации одновременно с насыщенным паром ограниченного количества воздуха. Часть угля сгорает и в реакционном пространстве достигается необходимая температура. Выход активного угля в этом варианте процесса заметно снижается. Значение удельной поверхности пор у лучших марок активных углей может достигать 1800-2200 м2; на 1 г угля. Различают макро-, мезо- и микро- поры. В зависимости от размеров молекул, которые нужно удержать на поверхности угля, должен изготавливаться уголь с разными соотношениями размеров пор.
Применение:
1)В противогазах
Классический пример использования активированного угля связан с использованием его в противогазе. Разработанный Н. Д. Зелинским противогаз спас множество жизней солдат в первой мировой войне. К 1916 году он был принят на вооружение почти во всех европейских армиях;
2)При производстве сахара
Первоначально для очистки сахарного сиропа от красящих веществ при сахароварении использовался костный активированный уголь. Однако этот сахар нельзя было употреблять в пост, как имеющий животное происхождение. Сахарозаводчики начали выпускать «постный сахар», который либо не очищался и имел вид цветных помадок, либо чистился через древесный уголь;
3)Другие области применения
Активированный уголь применяется в медицине, химической, как носитель катализаторов, а во многих реакциях сам действует в качестве катализатора, фармацевтической и пищевой промышленности. Фильтры, содержащие активированный уголь, используются во многих современных моделях устройств для очистки питьевой воды.
