Le charbon dans ses diverses modifications peut avoir une couleur allant du brun au noir. C'est un bon combustible, il est donc utilisé dans la conversion de l'énergie thermique en énergie électrique. Il se forme à la suite de l'accumulation de masse végétale et du passage de processus physiques et chimiques en elle.
Modifications diverses du charbon
L'accumulation de pâte de bois dans un sol marécageux entraîne la formation de tourbe, qui est le précurseur du charbon. La formule de la tourbe est assez compliquée, de plus, il n'y a pas de rapport stoechiométrique spécifique pour ce type de charbon. La tourbe sèche est composée d'atomes de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, d'azote et de soufre.
En outre, la tourbe soumise à une exposition prolongée à des températures élevées et à des pressions élevées résultant du déroulement de processus géologiques subit un certain nombre des modifications suivantes du charbon:
- Charbon brun ou lignite.
- Bitume.
- Charbon.
- Anthracite.
Le produit final de cette chaîne de transformations est le graphite dur ou le charbon de type graphite, dont la formule est le carbone pur C.
Bois carbonifère
Il y a environ 300 millions d'années, pendant la période carbonifère, la majeure partie des terres de notre planète était couverte de forêts de fougères géantes. Peu à peu, ces forêts se sont éteintes et le bois s'est accumulé dans les sols marécageux sur lesquels elles poussaient. Une grande quantité d'eau et de saleté a créé des obstacles à la pénétration de l'oxygène, de sorte que le bois mort ne s'est pas décomposé.
Pendant longtemps, du bois fraîchement mort a recouvert les anciennes couches dont la pression et la température ont progressivement augmenté. Les processus géologiques associés ont finalement conduit à la formation de gisements de charbon.
Processus de carbonisation
Le terme « carbonisation » désigne la transformation métamorphique du carbone associée à une augmentation de l'épaisseur des couches d'arbres, des mouvements et processus tectoniques, ainsi qu'à une augmentation de la température en fonction de la profondeur des strates.
L'augmentation de la pression modifie principalement les propriétés physiques du charbon, dont la formule chimique reste inchangée. En particulier, sa densité, sa dureté, son anisotropie optique et sa porosité changent. Une augmentation de la température modifie la formule même du charbon vers une augmentation de la teneur en carbone et une diminution de l'oxygène et de l'hydrogène. Ces processus chimiques conduisent à une augmentation des caractéristiques de combustible du charbon.
Charbon
Cette modification du charbon est très riche en carbone, ce qui entraîne un coefficient de transfert de chaleur élevé et conduit à son utilisation dans l'industrie énergétique comme combustible principal.
La formule du charbon consiste enles substances bitumineuses dont la distillation permet d'en extraire des hydrocarbures aromatiques et une substance appelée coke, largement utilisée dans les procédés métallurgiques. En plus des composés bitumineux, il y a beaucoup de soufre dans le charbon. Cet élément est la principale source de pollution atmosphérique due à la combustion du charbon.
Le charbon est noir et brûle lentement, créant une flamme jaune. Contrairement au lignite, son pouvoir calorifique est plus élevé et s'élève à 30-36 MJ/kg.
La formule du charbon a une composition complexe et contient de nombreux composés de carbone, d'oxygène et d'hydrogène, ainsi que de l'azote et du soufre. Une telle variété de composés chimiques a été le début du développement de toute une direction dans l'industrie chimique - la carbochimie.
Actuellement, la houille a presque été remplacée par le gaz naturel et le pétrole, mais deux utilisations importantes continuent d'exister:
- combustible principal dans les centrales thermiques;
- source de coke obtenu par combustion sans oxygène de houille dans des hauts fourneaux fermés.
