Mikhailo Lomonosov, den berømte russiske videnskabsmand fra det 18. århundrede, gav tilbage i de gamle tider en definition af, hvordan dette mineral opstod i naturen. Nemlig: fra rester af planter, som tørv, stammer også kul. Hans uddannelse skyldtes ifølge Lomonosov flere faktorer. For det første blev resterne af vegetation nedbrudt uden deltagelse af "fri luft" (det vil sige uden fri adgang til ilt). For det andet var der et ret højt temperaturregime. Og for det tredje spillede "tagets byrde", det vil sige det øgede tryk fra klippen, sin rolle. Dette skete i oldtiden, hvor menneskeheden endnu ikke eksisterede på planeten Jorden.
tilfælde af svundne dage
Under alle omstændigheder er historien om dannelsen af kul en sag for sådannefjerne dage, at moderne videnskabsmænd kun kan komme med gæt og antagelser, der forklarer processen. Men i dag er det blevet undersøgt ret præcist. Og mekanismerne for hvordan kul fremstår (dets dannelse fra foreløbige råmaterialer) er kendt af videnskaben.
Fra tørv
Affald af højere planter bliver gradvist til tørvemasser, som samler sig i sumpede områder og gror til med andre planter, og gradvist synker ned i dybet. Da de er i en dybde, ændrer tørvemarker konstant deres kemiske sammensætning (mere komplekse forbindelser bliver til enklere, går i stykker). Nogle af dem opløses i vand og vaskes ud, og nogle går over i en gasformig tilstand. Sådan dannes metan og kuldioxid i sumpene, hvilket giver en karakteristisk lugt af luft på disse øde steder. En vigtig funktion i denne proces udføres af svampe og bakterier, som bidrager til yderligere nedbrydning af døde planters væv.
Carbons
Over tid, i processen med løbende modifikationer, ophobes de mest stabile kulbrinteforbindelser i tørveområder. Og da al denne mætning af tørvemasser med kulbrinter udføres praktisk t alt uden adgang til oxygen, bliver kulstof ikke til gas og fordamper ikke. Der er isolation fra luftadgang og samtidig mætning med stigende tryk: kul dannes fra tørv. Dens dannelse varer hundreder af årtusinder, denne proces er ikke så hurtig! Ifølge videnskabsmænd stammer de fleste af de nuværende reserver og kullag iPaleozoikum, det vil sige for mere end 300 millioner år siden.
Det er interessant: Hvilke typer kul er der?
- Den løseste og yngste af alle arter er brunkul (som betyder "træagtig"). Rester af plantemasser og træ er stadig synlige i den. Grundlæggende er brunkul træagtig tørv.
- Brunkul dannes i sømme med stærkere nedbrydning af planterester. Det ligger som regel i en dybde af en kilometer. Der er stadig meget væske i det (mere end 40%). Det brænder ret godt, men producerer lidt varme.
- I mange dele af verden findes kul på op til tre kilometers dybde. Dens dannelse fra et brunt fossil forekommer kun under visse forhold: når lagene går ned til dybere horisonter, og processen med bjergbygning finder sted. Der, under højt tryk og uden adgang til oxygen, fuldføres overgangsprocessen fra en fraktion til en anden. Sådant kul indeholder mere end 75 % kulstof, brænder bedre og giver mere varme.
- Antracit - kul af ældre racer. Den ligger i en dybde på op til fem kilometer. Den har endnu mere kulstof og endnu mindre fugt (næsten ingen overhovedet). Den antænder ikke godt, men varmeoverførslen er den højeste af alle typer. I antracit er resterne af de planter, hvorfra den stammer, praktisk t alt uopdagelige. Sådant kul anses for at være det mest lovende inden for minedrift til industrien.
Men det er ikke alt
Naturen dekreterede, at antracit, i sig selv det tætteste kul meddet højeste kulstofindhold (95 procent eller mere) er ikke det sidste trin af transformationer, der sker med planterester i miljøet. Shungit er et stof, der dannes af kul under endnu mere alvorlige forhold. Grafit opstår ved høje temperaturer fra samme materiale. Og hvis du tilføjer superhøjt tryk, så dannes der en diamant, det mest holdbare stof, der har både industriel og kunstnerisk værdi for hele menneskeheden.
Men det skal huskes: Mærkeligt nok er alle disse tilsyneladende forskellige stoffer - fra planter til diamanter - sammensat af kulstof, kun med en anden struktur på molekylært niveau!
Uddannelse og vigtigheden af stenkul
Det er umuligt at overvurdere kuls betydning for udviklingen af industrien og generelt for al menneskelig kultur på Jorden. Og dens omfang er meget bredt. For ikke at nævne det faktum, at kul er et fremragende brændstof, der bruges til opvarmning af boliger, opvarmning af ovne i industrien, generering af elektricitet, en masse stoffer, som mennesker har brug for, udvindes også fra kul. Svovl og vanadium, zink og bly, germanium - alt dette giver menneskeheden dette mineral.
Kul bruges til at smelte metal, stål, støbejern. Kulforbrændingsprodukter - i produktionen af nogle byggematerialer. Under den specielle forarbejdning af fossilet opnås benzen fra det, som bruges til fremstilling af lakker og opløsningsmidler, såsom et byggemateriale som linoleum. Fra flydende af specielle teknologierkul kommer ud flydende brændstof til maskiner. Kul er råmaterialet til fremstilling af grafit og industridiamanter, og i alt fremstilles mere end fire hundrede produkter til industrien og servicesektoren på basis af dette naturmateriale.
Videnskab i skolen: kuldannelse
For børn, når de passerer det relevante emne i middelklassen, anbefales det at tale i en tilgængelig form om dannelsen af kul i naturen. Angiv venligst, hvor lang tid denne proces tager. Hvis du kort beskriver dannelsen af kul, skal du fokusere på dets betydning for udviklingen af industrien og fremskridt under moderne og historiske forhold, udarbejde en plan for et budskab, som eleverne vil gøre på egen hånd.
