Etapy przekształcania szczątków roślinnych w paliwa kopalne:
szczątki roślinne ⇒ torf ⇒ węgiel brunatny ⇒ węgiel kamienny ⇒ antracyt
Podczas takiego przekształcania w kolejnych etapach wzrasta zawartość węgla a maleje zawartość wodoru i tlenu.
Węgle kopalne to skały osadowe, mieszaniny związków chemicznych powstałe w procesie przekształcania szczątków roślinnych.
Rodzaje węgli kopalnych
nazwa | zawartość węgla |
szungit | do 99% |
antracyt | 90-97% |
węgiel kamienny | 75-97% |
węgiel brunatny | 62-75% |
torf | poniżej 60% |
Sucha destylacja węgla kamiennego (odgazowanie, piroliza, pirogenizacja) → silne ogrzewanie węgla bez dostępu powietrza, podczas którego węgiel kamienny ulega rozkładowi.
Niektóre produkty suchej destylacji węgla kamiennego
Produkt | Własności fizyczne | Skład | Zastosowanie |
koks | czarny, porowaty, twardy | prawie czysty węgiel | opał, w metalurgii żelaza |
gaz świetlny (koksowniczy) | produkt gazowy | mieszanina gazów, głównie wodoru H2 i metanu CH4 | ogrzewanie, surowiec do produkcji amoniaku |
smoła węglowa (pogazowa) | ciecz, czarna, mazista, charakterystyczny zapach | mieszanina związków organicznych | Smołę węglową podaje się destylacji i otrzymuje się oleje, paliwa, pak do produkcji smoły i lepiku. |
woda pogazowa | ciecz o charakterystycznym zapachu | roztwór amoniaku i soli amonowych | surowiec do produkcji nawozów sztucznych i amoniaku |
Przeróbkę węgla prowadzi się w koksowniach.
Spalanie węgla
Spalanie węgla jest procesem egzotermicznym - czyli przebiegającym z wydzieleniem ciepła.
Podczas spalania węgli kopalnych zachodzi reakcja węgla z tlenem
C+O2 → CO2 + energia
W zależności od rodzaju węgla kopalnego ilość wydzielanej energii jest różna.
Najwięcej energii cieplnej wydziela się podczas spalania antracytu i węgla kamiennego, mniej podczas spalania węgla brunatnego a najmniej podczas spalania torfu.
Problemy związane ze spalaniem węgli kopalnych
− emisja tlenku węgla(IV) - powoduje efekt cieplarniany
− wytwarzanie dużej ilości popiołów
− dymy zanieczyszczają atmosferę pyłami
− wydzielający się SO2 powoduje kwaśne deszcze*
− spalanie węgla w miastach może spowodować smog**
*Jednym ze składników węgla kamiennego jest piryt - minerał żelaza, siarczek żelaza FeS2. Podczas spalania węgla również i on ulega reakcji i powstaje tlenek siarki SO2.
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
**Smog powstaje przy pewnych warunkach klimatycznych: brak wiatru, odpowiednia temperatura i wilgotność. Jest to zawieszona w powietrzu mieszanina pary wodnej, pyłów, sadzy, tlenków siarki, azotu, węgla. Mogą powodować zaburzenia oddychania i układu krążenia.
Pełny tekst dostępny jest tylko dla zalogowanych |