Kömür, çeşitli modifikasyonlarında kahverengiden siyaha kadar bir renge sahip olabilir. İyi bir yakıttır, bu nedenle termal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde kullanılır. Bitki kütlesinin birikmesi ve içinde fiziksel ve kimyasal süreçlerin geçmesi sonucu oluşur.
Kömürün çeşitli modifikasyonları
Odun hamurunun bataklık toprağında birikmesi, kömürün öncüsü olan turba oluşumuna yol açar. Turba formülü oldukça karmaşıktır, ayrıca bu tip kömür için belirli bir stokiyometrik oran yoktur. Kuru turba karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen ve kükürt atomlarından oluşur.
Ayrıca, jeolojik süreçlerin seyrinden kaynaklanan yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlara uzun süre maruz kalan turba, aşağıdaki bir dizi kömür modifikasyonundan geçer:
- Kömür veya linyit.
- Bitum.
- Kömür.
- Antrasit.
Bu dönüşüm zincirinin son ürünü, formülü saf karbon C olan sert grafit veya grafit benzeri kömürdür.
Karbonifer ağaç
Yaklaşık 300 milyon yıl önce, Karbonifer döneminde gezegenimizin topraklarının çoğu dev eğreltiotu ormanlarıyla kaplıydı. Yavaş yavaş, bu ormanlar öldü ve ağaç, üzerinde büyüdükleri bataklık topraklarda birikti. Çok miktarda su ve kir, oksijenin nüfuz etmesine engel oluşturdu, bu nedenle ölü odun çürümedi.
Uzun bir süre boyunca, yeni ölü ahşap, basıncı ve sıcaklığı giderek artan eski katmanları kapladı. İlişkili jeolojik süreçler sonunda kömür yataklarının oluşumuna yol açtı.
Karbonizasyon işlemi
"Karbonizasyon" terimi, ağaç katmanlarının kalınlığındaki artış, tektonik hareketler ve süreçlerin yanı sıra tabakaların derinliğine bağlı olarak sıcaklıktaki artışla ilişkili karbonun metamorfik dönüşümünü ifade eder.
Basınçtaki artış, öncelikle kimyasal formülü değişmeden kalan kömürün fiziksel özelliklerini değiştirir. Özellikle yoğunluğu, sertliği, optik anizotropisi ve gözeneklilik değişimi. Sıcaklıktaki bir artış, kömürün formülünü karbon içeriğinde bir artışa ve oksijen ve hidrojende bir azalmaya doğru değiştirir. Bu kimyasal işlemler, kömürün yakıt özelliklerinin artmasına neden olur.
Kömür
Kömürün bu modifikasyonu karbon açısından çok zengindir, bu da yüksek bir ısı transfer katsayısına yol açar ve enerji endüstrisinde ana yakıt olarak kullanılmasına yol açar.
Kömür formülü şunlardan oluşur:damıtılmasıyla aromatik hidrokarbonların ve metalurji işlemlerinde yaygın olarak kullanılan kok olarak bilinen bir maddenin çıkarılmasını mümkün kılan bitümlü maddeler. Bitümlü bileşiklere ek olarak, kömürde çok fazla kükürt vardır. Bu element, kömür yanmasından kaynaklanan hava kirliliğinin ana kaynağıdır.
Kömür siyahtır ve yavaşça yanarak sarı bir alev oluşturur. Kahverengi kömürün aksine, kalorifik değeri daha yüksektir ve 30-36 MJ/kg arasındadır.
Kömürün formülü karmaşık bir bileşime sahiptir ve birçok karbon, oksijen ve hidrojen bileşiğinin yanı sıra azot ve kükürt içerir. Bu kadar çeşitli kimyasal bileşikler, kimya endüstrisinde tam bir yönün gelişiminin başlangıcıydı - karbokimya.
Şu anda taş kömürünün yerini neredeyse doğal gaz ve petrol alıyor, ancak iki önemli kullanım var olmaya devam ediyor:
- termik santrallerde ana yakıt;
- Taş kömürünün kapalı yüksek fırınlarda oksijensiz yakılmasıyla elde edilen kok kaynağı.
