Mikhailo Lomonossov, le célèbre scientifique russe du 18ème siècle, de retour dans ces temps anciens a donné une définition de la façon dont ce minéral est né dans la nature. À savoir: des restes de plantes, comme la tourbe, le charbon est également né. Son éducation, selon Lomonossov, était due à plusieurs facteurs. Premièrement, les restes de végétation se sont décomposés sans la participation de «l'air libre» (c'est-à-dire sans libre accès à l'oxygène). Deuxièmement, il y avait un régime de température assez élevé. Et troisièmement, le «fardeau du toit», c'est-à-dire la pression accrue de la roche, a joué son rôle. Cela s'est produit dans les temps anciens, lorsque l'humanité n'existait pas encore sur la planète Terre.
Cas d'antan
En tout cas, l'histoire de la formation du charbon est l'affaire de telsjours lointains, que les scientifiques modernes ne peuvent faire que des suppositions et des hypothèses, expliquant le processus. Mais aujourd'hui, il a été étudié assez précisément. Et les mécanismes d'apparition du charbon (sa formation à partir de matières premières préliminaires) sont connus de la science.
De la tourbe
Les déchets des plantes supérieures se transforment progressivement en masses de tourbe, qui s'accumulent dans les zones marécageuses et envahissent d'autres plantes, s'enfonçant progressivement dans les profondeurs. Étant en profondeur, les tourbières changent constamment de composition chimique (les composés plus complexes se transforment en composés plus simples, se désagrègent). Certains d'entre eux sont dissous dans l'eau et lavés, et certains passent à l'état gazeux. C'est ainsi que le méthane et le dioxyde de carbone se forment dans les marécages, donnant une odeur d'air caractéristique dans ces lieux déserts. Une fonction importante de ce processus est remplie par les champignons et les bactéries, qui contribuent à la poursuite de la décomposition des tissus des plantes mortes.
Carbones
Au fil du temps, dans le processus de modifications en cours, les composés d'hydrocarbures les plus stables s'accumulent dans les tourbières. Et comme toute cette saturation des masses de tourbe en hydrocarbures s'effectue pratiquement sans accès à l'oxygène, le carbone ne se transforme pas en gaz et ne s'évapore pas. Il y a isolement de l'accès à l'air et saturation simultanée avec l'augmentation de la pression: le charbon se forme à partir de la tourbe. Sa formation dure des centaines de millénaires, ce processus n'est pas si rapide ! Selon les scientifiques, la plupart des réserves actuelles et des filons de charbon proviennent dePaléozoïque, c'est-à-dire il y a plus de 300 millions d'années.
C'est intéressant: quels sont les types de charbon ?
- La plus lâche et la plus jeune de toutes les espèces est le lignite (qui signifie "boisé"). Des restes de masses végétales et de bois y sont encore visibles. Fondamentalement, le lignite est de la tourbe ligneuse.
- Lignite se forme dans les veines avec une décomposition plus forte des résidus végétaux. Il se trouve, en règle générale, à une profondeur d'un kilomètre. Il y a encore beaucoup de liquide dedans (plus de 40%). Il brûle assez bien, mais produit peu de chaleur.
- Dans de nombreuses régions du monde, le charbon se trouve à des profondeurs allant jusqu'à trois kilomètres. Sa formation à partir d'un fossile brun ne se produit que sous certaines conditions: lorsque les couches descendent vers des horizons plus profonds et que le processus de construction de la montagne a lieu. Là, sous haute pression et sans accès à l'oxygène, le processus de transition d'une fraction à l'autre s'achève. Ce charbon contient plus de 75 % de carbone, brûle mieux et dégage plus de chaleur.
- Anthracite - charbon de races plus anciennes. Il se trouve à une profondeur pouvant atteindre cinq kilomètres. Il a encore plus de carbone et encore moins d'humidité (presque pas du tout). Il ne s'enflamme pas bien, mais le transfert de chaleur est le plus élevé de tous les types. Dans l'anthracite, les restes des plantes dont il est issu sont pratiquement indétectables. Ce charbon est considéré comme le plus prometteur dans l'exploitation minière pour l'industrie.
Mais ce n'est pas tout
La nature a décrété que l'anthracite, en soi le charbon le plus dense avecla teneur en carbone la plus élevée (95 % ou plus) n'est pas l'étape finale des transformations qui se produisent avec les résidus végétaux dans l'environnement. La shungite est une substance qui se forme à partir du charbon dans des conditions encore plus sévères. Le graphite se produit à des températures élevées à partir du même matériau. Et si vous ajoutez une pression super élevée, un diamant se forme, la substance la plus durable qui a une valeur à la fois industrielle et artistique pour toute l'humanité.
Mais il ne faut pas oublier: curieusement, toutes ces substances apparemment différentes - des plantes aux diamants - sont composées de matière carbonée, mais avec une structure différente au niveau moléculaire !
Éducation et importance de la houille
Il est impossible de surestimer l'importance du charbon pour le développement de l'industrie et en général pour toute la culture humaine sur Terre. Et sa portée est très large. Sans parler du fait que le charbon est un excellent combustible utilisé pour chauffer les maisons, chauffer les fours dans l'industrie, produire de l'électricité, de nombreuses substances nécessaires à l'homme sont également extraites du charbon. Soufre et vanadium, zinc et plomb, germanium - tout cela donne à l'humanité ce minéral.
Le charbon est utilisé pour fondre le métal, l'acier, la fonte. Produits de combustion du charbon - dans la production de certains matériaux de construction. Lors du traitement spécial du fossile, du benzène en est extrait, qui est utilisé dans la production de vernis et de solvants, un matériau de construction tel que le linoléum. De liquéfié par des technologies spécialesle charbon sort du combustible liquide pour les machines. Le charbon est la matière première pour la production de graphite et de diamants industriels, et au total, plus de quatre cents produits pour l'industrie et le secteur des services sont fabriqués à base de ce matériau naturel.
La science à l'école: la formation du charbon
Pour les enfants, lors du passage du sujet pertinent dans les classes moyennes, il est recommandé de parler sous une forme accessible de la formation du charbon dans la nature. Veuillez indiquer la durée de ce processus. Décrivant brièvement la formation du charbon, vous devez vous concentrer sur son importance pour le développement de l'industrie et les progrès dans les conditions modernes et historiques, élaborer un plan pour un message que les étudiants feront eux-mêmes.
