khimie.ru

Углями называют черные или коричневые продукты разложения органических веществ, богатые углеродом. Их можно получить искусственно нагреванием растений без доступа воздуха; но в основном они возникают естественным путем при самопроизвольном длительном разложении древних растений при значительно более низких температурах. Продукты первого типа называют в зависимости от материала, из которого их получают, древесным углем, костяным углем, кровяным углем и т. д. К природным, или минеральным, углям относятся различные виды каменного и бурого угля, к которым относится продукт неполного разложения − торф.

Процесс «обугливания» представляет собой разложение, при котором другие; элементы, первоначально связанные с углеродом, например, водород, кислород и азот, выделяются в большом количестве, так что остаток нее больше и больше» обогащается углеродом. Подобному процессу обугливании при достаточно сильном нагревании подвергается большинство органических веществ, при этом можно наблюдать появление черного окрашивания, которое характерно для тонкоразмельченного углерода, например для сажи. В течение геологических периодов процессам обугливания подвергались древние древесные породы. Так возникли месторождения каменного угля. Растительное происхождение угля во многих случаях отчетливо распознается по их структуре, особенно в случае более молодых углей.

Те минеральные угли, на которых наиболее полно удалены вещества, первоначально связанные с углеродом, называют антрацитом. Последний состоит более чем на 90 % из углерода, наряду с которым содержит лишь несколько процентов водорода и кислорода, а также следы азота. Антрацит имеет окраску от глубоко-черной до ж слезно-серой. Он горит, только в сильном токе воздуха и образует совсем короткое пламя, так как при его горении выделяется мало газов. Антрацит − геологически самый старый уголь; однако это относится не ко всем антрацитам, так как температура, при которой идет обугливание, тоже имеет значение. Каменные угли в узком смысле слова обычно геологически более молодые угли. Они также имеют черную окраску, но в противоположность антрациту отличаются смоляным или жирным блеском и горят светящимся и коптящим пламенем, что обусловлено высоким содержанием газообразных веществ в продуктах горения. Каменные угли содержат примерно 4-6 % Н, 5-18 % О, 0,5-1,5 % N и только 75-100 % С. По составу и свойствам каменных углей различают следующие их виды: жирный уголь, тощий уголь, газовый уголь, пламенный уголь, газопламенный уголь, опекающийся уголь, котельный уголь, песчаный уголь и др. Еще отчетливее, чем у каменного угля, структура растения может быть обнаружена у бурого угля, относящегося к третичному периоду. Он обладает коричневым, а иногда черним цветом, однако всегда значительно мягче, чем каменный уголь или антрацит. В то время как твердость угля и антрацита 2-2,5, твердость бурого угля только 1,1-1,4. Он содержит 65-75 % С, 5-6 % Н, 20-30 % О и 1,2 % N. Самый молодой уголь, состоящий на явно различимых, спутанных между собой растительных остатков, − торф, образование которого можно наблюдать еще и сегодня. Он содержит примерно 55-65 % С, 5,5-7 % Н, 30-40 % О и 1-2 % N, т. е. очень близок ко составу к древесине (примерно 50 % С, 6 % Н, 44 % О и 0,4-0,5 % N) и другим растительными волокнистыми материалами.