Ответы
Уголь – это остатки растений, погибших многие миллионылет назад, гниение которых было прервано в результате прекращения доступавоздуха. Поэтому они не смогли отдать в атмосферу отобранный у нее углерод.Доступ воздуха прекращался особенно резко там, где болота и заболоченные лесаопускались в результате тектонических подвижек и изменения климатическихусловий и покрывались сверху другими веществами. При этом растительные останкипревращались под воздействием бактерий и грибов ( углефицировались) в торф идальше в бурый уголь, каменный уголь, антрацит и графит. По составу основногокомпонента – органического вещества угли подразделяются на три генетическиегруппы: гумолиты, сапропелиты, сапрогумолиты. Преобладают гумолиты, исходнымматериалом которых явились остатки высших наземных растений. Отложение ихпроизошло преимущественно в болотах, занимавших низменное побережье морей,заливов, лагун, пресноводных бассейнов. Накапливающийся растительный материал врезультате биохимического разложения перерабатывался в торф, при этомзначительное влияние оказывали обводнённость и химический состав водной среды.Содержание углерода в каменном угле колеблется от 75 до 90 процентов. Точныйсостав обуславливается месторасположением и условиями преобразования угля.Минеральные примеси находятся либо в тонкодисперсном состоянии в органическоймассе, либо в виде тончайших прослоек и линз, а также кристаллов иконреций. Источником минеральных примесейв ископаемых углях могут бытьнеорганические части растений – углеобразователей, минеральные новообразования,выпадающие из растворов вод, циркулирующих в торфяниках и т.д. Состав минеральныхпримесей – кварц, глинистые минералы, полевые шпаты, пирит, марказит, карбонатыи другие соединения, содержащие />Большаячасть минеральный примесей при сжигании превращается в золу.
В результате длительного воздействия повышенныхтемператур и давления бурые угли преобразуются в каменные угли, а последние – вантрациты. Необратимый процесс постепенного изменения химического состава,физических и технологических свойств органического вещества на стадиипревращения от бурых углей до антрацитов носит название метаморфизма углей.Структурно-молекулярная перестройка органического вещества при метаморфизмесопровождается последовательным повышением в угле относительного содержанияуглерода, снижением содержания кислорода, выхода летучих веществ; изменяютсясодержание водорода, теплота сгорания, твердость, плотность, хрупкость,оптичность, электричность и др. физические свойства. Каменные угли на среднихстадиях метаморфизма приобретают спекающие свойства – способностьгелифицированных и липоидных компонентов органического вещества переходить принагревании в определенных условиях в пластическое состояние и образовыватьпористый монолит – кокс. В зонах аэрации и активного действия подземных водвблизи поверхности Земли угли подвергаются окислению. По своему воздействию нахимический состав и физические свойства окисление имеет обратную направленностьпо сравнению с метаморфизмом : уголь утрачивает прочностные свойства и спекаемость ; в нем возрастаетотносительное содержание кислорода, снижается количество углерода,увеличивается влажность и зольность, резко снижается теплота сгорания. Глубинаокисления ископаемых углей в зависимостиот современного и древнего рельефа, положения зеркала грунтовых вод, характераклиматических условий, вещественного состава и метаморфизма колеблется от 0 до100 метров по вертикали.
Удельный вес каменного угля 1,2 – 1,5г/см3, теплота сгорания 35000 кДж/кг. Каменный уголь считаетсяпригодным для технологического использования если после сгорания зола составляет30% или менее. Примитивная добыча ископаемых углейизвестна с древнейших времён (Китай, Греция). Существенную роль в качестветоплива уголь стал играть в Англии в 17 веке. Становление угольнойпромышленности связано с использованием углей, как кокса при выплавке чугуна.Начиная с 19 века крупный потребитель угля – транспорт. Основные направленияпромышленного использования угля: производство электроэнергии,металлургического кокса, сжигание в энергетических целях, получение прихимической переработке разнообразных (до 300 наименований) продуктов.Возрастает потребление углей для получения высокоуглеродистых углеграфитовыхконструкционных материалов, горного воска, пластических масс, синтетического,жидкого и газообразного высококалорийного топлива, ароматических продуктовпутём гидрогенизации, высоко азотистых кислот для удобрений. Получаемый изкаменного угля кокс, необходим в больших количествах металлургическойпромышленности.