Человек использует уголь в качестве топлива с древнейших времен. С момента изобретения его использовали для самых разных целей. Это было и приготовление еды, и промышленное производство. Благодаря углю стало возможно изготавливать сталь. С углем связано множество интересных фактов, а его роль в нашей жизни колоссальна.
Образование угля в недрах земли – очень долгий процесс. Здесь много общего с нефтью. Уголь образуется из погибших растений, которые по тем или иным причинам оказывались под землей. Здесь без кислорода они не гнили, и их остатки не теряли содержавшийся в них углерод – основу угля. Далее в течение миллионов лет под воздействием самых разных факторов эти остатки превращались в торф, а из него в уголь. А дальнейший процесс приводит к образованию графита.
Прежде, чем углубляться в интересные факты о технология добычи и интересных ситуаций, связанных с углем, поговорим об углях, необходимых для приготовления пищи:
Вообще основное отличие японской кухни от европейской – доминирование морепродуктов. Их используют повсеместно. И даже для шашлыков, которые японцы называют «тэмпора». Правда, при этом они не очень часто используют уголь для их приготовления. Считается, что он способен впитывать запахи и затем отдавать их готовящемуся блюду. Углю в основном предпочитают открытый огонь. А в дополнение часто используют имбирь, который также устраняет запахи.
В Северной Африке во франкоговорящих странах любят использовать сухой кустарники и прочие мелкие растения. Здесь пустыня, и крупных деревьев нет. Угли делают, например, из саксаула. Они получаются горячими и обладающими специфическим ароматом.
У нас же в России привычнее использовать уголь для шашлыка в брикетах. Лично от себя могу посоветовать компанию "Добрый уголь", которая специализирутеся на производстве угля для кальяна и барбекю наивысшего качества.
Шахты, в которых добывают уголь, являются довольно опасным местом. В них выделяются различные газы. Особо опасен метан. Он вытесняет часть кислорода и делает воздух взрывоопасным. Раньше, когда индикаторов метана не существовало, использовали канареек. Их брали с собой в шахту, и если птицам становилось плохо, это означало, что в шахте скопился метан.
Среди других опасностей выделяются пожары в шахтах. Как в случаях с горящим торфом, они могут длить достаточно долго. Рекордным получился пожар на месторождении Люхуангоу в Китае. На его устранение ушло целых 130 лет, и окончательно его потушили только в 2004 году. Было уничтожено около 260 млн. тонн угля.
С углем и его месторождениями связано множество забавных ситуаций. В нем часто находили сокровища. Так в 1891 году повезло некой госпоже Калп, нашедшей в большом куске угля старинную золотую цепочку. Уголь хранит множество древних артефактов. Шахтеры не раз находили останки древних сооружений. Как, например, в американском городке Хаммондвилле, где в 1869 году нашли останки стены с иероглифами.
Уголь продолжает играть большую роль в жизни людей и даже целых городов. Интересно проследить судьбу японского города Хасима, находящегося на одноименном острове, который был некогда богат углем. Начиная с 30-х годов века прошлого, этот город долгое время считался самым густонаселенным в мире. Остров обладал береговой линией всего в 1 км, но его население составляло более 5 тыс. человек. Но к середине 70-х уголь здесь закончился. Люди начали покидать это место. Город стал абсолютно заброшенным. Сейчас там даже проводят экстремальные экскурсии.
Активированный (активный) уголь - пористое вещество, которое получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения: древесный уголь (марки активированного угля БАУ-А, ОУ-А, ДАК и др.), каменноугольный кокс (марки активированного угля АГ-3, АГ-5, АР и др.), нефтяной кокс, кокосовый уголь и др. Содержит огромное количество пор и поэтому обладает очень большой удельной поверхностью на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбцией. 1 грамм активированного угля в зависимости от технологии изготовления имеет поверхность от 500 до 1500 м?. Применяют в медицине и промышленности для очистки, разделения и извлечения различных веществ.
Активированный Уголь
Как работает уголь:
Активированный Уголь
Есть два основных механизма, которыми активизированный углерод удаляет загрязнители из воды: адсорбция и каталитическое сокращение (процесс, заставляющий притягиваться отрицательно заряженные ионы загрязнителя к положительно заряженному активированному углероду). Органические соединения удаляются адсорбцией, а остаточные дезинфицирующие средства, такие как хлор, и хлорамины удаляются каталитическим сокращением.
Производство:
Хороший активированный уголь получается из ореховой скорлупы (кокосовой, из косточек некоторых плодовых культур.) Прежде активированный уголь делали из костей крупного рогатого скота (костный уголь). Сущность процесса активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии. Это делается либо термохимически (предварительно материал пропитывают раствором хлорида цинка, карбоната калия или некоторыми другими соединениями и нагревают без доступа воздуха), либо путём обработки перегретым паром или углекислым газом или их смесью при температуре 800-850 градусов. В последнем случае технически сложно получить парогазовый агент, имеющий такую температуру. Широко распространён приём подачи в аппарат для активации одновременно с насыщенным паром ограниченного количества воздуха. Часть угля сгорает и в реакционном пространстве достигается необходимая температура. Выход активного угля в этом варианте процесса заметно снижается. Значение удельной поверхности пор у лучших марок активных углей может достигать 1800-2200 м2; на 1 г угля. Различают макро-, мезо- и микро- поры. В зависимости от размеров молекул, которые нужно удержать на поверхности угля, должен изготавливаться уголь с разными соотношениями размеров пор.
Применение:
1)В противогазах
Классический пример использования активированного угля связан с использованием его в противогазе. Разработанный Н. Д. Зелинским противогаз спас множество жизней солдат в первой мировой войне. К 1916 году он был принят на вооружение почти во всех европейских армиях;
2)При производстве сахара
Первоначально для очистки сахарного сиропа от красящих веществ при сахароварении использовался костный активированный уголь. Однако этот сахар нельзя было употреблять в пост, как имеющий животное происхождение. Сахарозаводчики начали выпускать «постный сахар», который либо не очищался и имел вид цветных помадок, либо чистился через древесный уголь;
3)Другие области применения
Активированный уголь применяется в медицине, химической, как носитель катализаторов, а во многих реакциях сам действует в качестве катализатора, фармацевтической и пищевой промышленности. Фильтры, содержащие активированный уголь, используются во многих современных моделях устройств для очистки питьевой воды.
Древесный уголь – замечательный дар природы человеку. Забросив горящую древесину землей или золой, лишив её поступления воздуха — образуется уголь, который можно использовать в разнообразных целях.
Несколько интересных фактов о древесном угле
- Около 7000 лет назад основным материалом для переплавки меди считался древесный уголь. Во всем мире появился огромный спрос на него. Большие леса Америки сделали древесный уголь наиболее популярным. Большой вклад о методе производства древесного угля внесли ученые Стаффорд Орин и Генри Форд. Благодаря своим необыкновенным свойствам древесный уголь активно стал использоваться в кулинарии.
- Как топливо, древесный уголь считается одним из самых используемых материалов. При условии правильного разжигания от его горения практически не образуется дыма и открытого пламени. Уголь можно использовать и в качестве изоляционного материала в строительстве, поскольку он обладает свойством поглощения запахов. В кулинарии хорошо используются брикеты в паре с другими материалами, сформированные в однородные элементы.
- Во время археологических раскопок в Китае была найдена мумия. Возраст мумии достигал 2300 лет, но на самом деле она выглядела, как 4-дневный труп. Была выявлена одна деталь: на животе мумии нашли 170 семян дыни, над которыми в дальнейшем провели провели эксперимент. Оказалось, что все они проросли. Этот факт археологи объясняют тем, что у основания могилы было выложено 5 тонн древесного угля. Сохранение мумии – это результат действия отрицательных ионов древесного угля !
Драгоценные металлы, нефть, газ, уголь добываются в земле. Однако мало кто слышал о нескольких интересных фактах, которых не увидишь в школьных учебниках. Представляем вашему вниманию небольшую подборку интересных фактов о полезных ископаемых.
Платина
Несмотря на свой высокий титул королевы металлов, платина была оценена намного ниже серебра. Причиной этого стала тугоплавкость платины и невозможность чеканки из нее монет.
В ХІХ веке на казначейском дворе России скопилось много платины, которую добывали на Урале. Из нее решили сделать монету, стоимость которой была между серебром и золотом. Монета стала популярной, ее охотно принимали не только в России, но и за рубежом.
В 1843 году был найден самый большой платиновый самородок весом в 9 килограмм 635 грамм. До наших дней он не дошел, так как был переплавлен.
Золото
Золото заслужило звание самого гибкого металла. Ученые доказали, что из одной лишь унции золота можно свит нить длиною в 80 км.
Золота в мире добыто не так уж много — если его сложить вместе, получится куб размером приблизительно как школьный спортзал.
В древнем Перу в столице Куско были дома, которые облицовывались золотой фольгой. Так что золотой город — это не легенда, он существовал на самом деле. Остатки такой «штукатурки» можно увидеть в музейных экспозициях.
Поток золота и серебра из Америки стал причиной обесценивания денег, что стало одной из причин упадка экономики Османской империи, которая не имела такого мощного источника драгоценных металлов. Финансовые трудности были одной из причин приостановки экспансии исламского государства в Европу, так что открытие Америки послужило «вторым фронтом» против турецкой экспансии.
Чистое золото в порошкообразном виде имеет красный цвет. Тонкую пластину можно выковать до такой толщины, что она станет полупрозрачной и будет иметь зеленый оттенок.
Первой теорией о происхождении нефти было то, что нефть – есть моча китов. Изначально «черное золото» собирали с поверхностей водоемов. Только много позже нефть стали добывать из недр Земли с помощью нефтяных вышек и насосных станций.
Нефть — органического происхождения, она образовывалась из вымерших существ. Только это были не динозавры и не млекопитающие, а морской планктон, который был в древних морях в больших количествах.
В начале ХХ века в России на месторождениях возле города Баку добывалось около половины нефти мира. Еще одним важным нефтяным регионом была Галиция (Западная Украина). Возле галицийских городов Борислав и Дрогобыч нефть залегала практически у поверхности — ее добывали с помощью колодцев, вынимая на поверхность с помощью ведер.
Уголь – самое распространенное ископаемое в мире. Углем топиться большинство загородных домов и домов, находящихся в сельской местности. Но, несмотря на такую популярность, добывается уголь сложно: из 20 м торфяного слоя, находящегося под значительным давлением, образуется лишь двухметровый пласт угля. Для сравнения: если торф залегает на глубине 6 км в естественных условиях, то угольный пласт — не более полутора метров.
Из угля можно делать обычный бензин и керосин. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс, но в годы Второй мировой войны таким образом поступали немцы, которым нефти не хватало для обеспечения армии топливом.
Обжигая дерево без доступа воздуха, можно получить древесный уголь, который дает большую температуру горения и может использоваться для выплавки железа и в кузнечном деле.
Обсидиан
Обсидиан – очень прочный камень с высокой плотностью. Он образуется, главным образом, из вулканической магмы. Другое название этого камня – вулканическое стекло. Его в древности использовали люди для изготовления орудий труда и оружия.
Археологи обнаружили доказательства того, что самые первые хирургические инструменты были изготовлены именно из вулканического стекла.
Из этого материала делали оружие ацтеки. Они нанизывали острые обсидиановые пластины на плоские палки, делая что-то наподобие мечей.
Малахит
Кто не слышал сказ Бажова «Малахитовая шкатулка»? Малахит красив сам по себе – радужно-зеленый, переливающийся полудрагоценный камень. Из него делают украшения и красивые поделки.
Малахит — это медная руда, из него выплавляют этот красный металл. Медь — это единственный металл, не дающий искр при трении.
Самый массивный камень весил 1,5 тонны. Он был преподнесен императрице Екатерине II, а позже занял почетное место в музее Горного института в Питере.
Серебро
Серебро в древние времена применяли для лечения открытых ран. Ведь, как известно, серебро обладает бактерицидными свойствами. Вокруг самой раны клали особые пластины из серебра, после чего она без проблем заживала.
Добыча серебра в Южной Америке, которую проводили испанцы, проводилось в больших масштабах. Это привело к значительному падению цены на этот металл. В античные времена соотношение цены золота и серебра было 1 к 10, сегодня же за один грамм золота дают около ста грамм серебра, то есть за два тысячелетия серебро подешевело к золоту в десять раз.
Алмаз
Парадокс: его считают твердым минералом, однако если ударить по нему молотком со всей силы, то он может расколоться на мелкие части. Это связано скорее с наличием микротрещин, нежели с непрочностью материала.
Сегодня большинство алмазов, которые продаются в ювелирных магазинах, искусственного происхождения. Из изготовляют из углеродной смеси при высоких температурах и одновременном высоком давлении.
Большинство алмазов в природе черного цвета, они дешевы и идут на изготовление абразивных инструментов, например, наждачной бумаги. Черные алмазы для потребностей промышленности также делают искусственным путем.
Торф
Ученые выяснили, что торф — отличный консервант. В слоях торфа сохраняются останки животных и предметы быта, что позволяет ученым узнавать все больше подробностей о жизни древних людей и животных.
Торф — отличное удобрение. Но только его нельзя применять в чистом виде, так как растение может не прижиться. В качестве удобрения его добавляют в обычную землю и тщательно перемешивают.
Торфяники часто загораются. Такие пожары трудно потушить, кроме того, возникает опасность образования полостей под землей вследствие выгорания подземного торфа. В эти полости могут провалится люди и техника.
Соль
Это еще один самый распространенный минерал. Однако в пищу используют всего 6% соли. Еще 17% ее уходит на посыпание дорог при гололеде, а остальные 77% — на промышленные нужды.
В средние века соль очень ценилась, так как это был единственный пищевой консервант, который позволял делать запасы продуктов на зиму.
В IX веке соленую селедку ели только бедные жители, так как рыба горчила. После того, как люди догадались вынимать жабра перед солением, рыба получила отличный вкус и стала востребованной всеми слоями населения.
Соль в организме человека задерживает воду, поэтому из-за этого продукта может резко подняться артериальное давление.
Сообщение про каменный уголь может быть использовано при подготовке к уроку. Рассказ про каменный уголь для детей может быть дополнен интересными фактами.
Доклад про каменный уголь
Каменный уголь - это твердое исчерпаемое невосстановимое полезное ископаемое, которое человек использует для получения тепла путем его сжигания. По классификации относится к осадочным горным породам. Уголь, как источник энергии, люди стали использовать еще в древности наравне с дровами.
Как образуется каменный уголь?
Каменный уголь появился на Земле около 300-350 млн лет назад, когда на первобытных болотах пышно росли древовидные папоротники и начали появляться первые голосеменные растения.
Считается, что каменный уголь образовался в результате отложений древесины. Были древние леса, деревья которых накапливались в болотах, где без доступа кислорода деятельность бактерий разлагающих растительные остатки сводится к нулю, образуется торф, а затем в процессе захоронения этих остатков, под большим давлением и температурой образуются уголь.
Так для образования каменного угля требуется залегание торфа на глубине в три километра. На этой глубине слой торфа в двадцать метров, превратится в каменный уголь с толщиной пласта в два метра.
Виды угля
Все виды угля залегают пластами и места их расположения называются угольными бассейнами. Сегодня добывают разные виды угля.
- Антрациты - наиболее твердые сорта с большой глубины и имеющие максимальную температуру сгорания.
- Каменный уголь - множество сортов, добываемых в шахтах и открытым способом. Имеет самое широкое распространение во многих сферах деятельности человека.
- Бурый уголь - образовался из остатков торфа, самый молодой вид угля. Имеет самую низкую температуру сгорания.
Как добывают уголь?
Раньше каменный уголь просто собирали в местах выхода пласта на поверхность. Это могло произойти в результате смещения слоев земной коры.
Часто после обвалов в горной местности такие выходы залежи оголялись, и люди получали возможность добраться до кусков «горючего камня».
Позже, когда появилась первая техника, уголь стали разрабатывать открытым способом. Некоторые угольные копи погружались на глубину более 300 метров.
Сегодня, благодаря современной техники, люди опускаются на глубину больше 1000 м, где добывают качественный каменный уголь.
Разные виды угля можно применяют для получения тепла. При сгорании оно выделяется в гораздо большем количестве, чем можно получить его от дров или других твердых видов топлива. Самые жаркие сорта угля используют в металлургии, где нужны высокие температуры.
Кроме того, уголь – ценное сырье для химической промышленности. Из него добывают множество нужных и полезных веществ.
Надеемся, изложенная информация про каменный уголье помогла Вам. А свой доклад про каменный уголь Вы можете оставлять через форму комментариев.
