Mikhailo Lomonosov, saintis terkenal Rusia pada abad ke-18, pada zaman purba itu memberikan definisi tentang bagaimana mineral ini timbul dalam alam semula jadi. Iaitu: dari sisa tumbuhan, seperti gambut, arang batu juga berasal. Pendidikannya, menurut Lomonosov, adalah disebabkan oleh beberapa faktor. Pertama, sisa-sisa tumbuh-tumbuhan reput tanpa penyertaan "udara bebas" (iaitu, tanpa akses bebas oksigen). Kedua, terdapat rejim suhu yang agak tinggi. Dan ketiga, "beban bumbung", iaitu, peningkatan tekanan batu, memainkan peranannya. Ini berlaku pada zaman purba, ketika manusia belum wujud di planet Bumi.
Kes hari lampau
Walau bagaimanapun, sejarah pembentukan arang batu adalah perniagaan sedemikianhari yang jauh, bahawa saintis moden hanya boleh membuat tekaan dan andaian, menjelaskan proses itu. Tetapi hari ini ia telah dikaji dengan agak tepat. Dan mekanisme bagaimana arang batu muncul (pembentukannya daripada bahan mentah awal) diketahui oleh sains.
Dari gambut
Sisa tumbuhan yang lebih tinggi secara beransur-ansur bertukar menjadi jisim gambut, yang terkumpul di kawasan berpaya dan ditumbuhi tumbuhan lain, secara beransur-ansur tenggelam ke dalam. Berada di kedalaman, tanah gambut sentiasa mengubah komposisi kimianya (sebatian yang lebih kompleks berubah menjadi yang lebih mudah, pecah). Sebahagian daripada mereka dilarutkan dalam air dan dibasuh keluar, dan sebahagian lagi melepasi keadaan gas. Beginilah cara metana dan karbon dioksida terbentuk di paya, memberikan bau khas udara di tempat-tempat terpencil ini. Fungsi penting dalam proses ini dilakukan oleh kulat dan bakteria, yang menyumbang kepada penguraian selanjutnya tisu tumbuhan mati.
Karbon
Dalam proses pengubahsuaian yang berterusan, sebatian hidrokarbon yang paling stabil terkumpul di tanah gambut. Dan kerana semua ketepuan jisim gambut dengan hidrokarbon ini dijalankan secara praktikal tanpa akses kepada oksigen, karbon tidak berubah menjadi gas dan tidak menguap. Terdapat pengasingan dari akses udara dan ketepuan serentak dengan peningkatan tekanan: arang batu terbentuk daripada gambut. Pembentukannya berlangsung ratusan ribu tahun, proses ini tidak begitu pantas! Menurut saintis, kebanyakan rizab semasa dan jahitan arang batu berasal dariPaleozoik, iaitu, lebih daripada 300 juta tahun yang lalu.
Menarik: apakah jenis arang batu?
- Spesies yang paling longgar dan termuda adalah lignit (yang bermaksud "berkayu"). Sisa-sisa jisim tumbuhan dan kayu masih kelihatan di dalamnya. Pada asasnya, lignit ialah gambut berkayu.
- Arang batu coklat terbentuk dalam jahitan dengan penguraian sisa tumbuhan yang lebih kuat. Ia terletak, sebagai peraturan, pada kedalaman satu kilometer. Masih terdapat banyak cecair di dalamnya (lebih daripada 40%). Ia terbakar dengan baik, tetapi menghasilkan sedikit haba.
- Di banyak bahagian dunia, arang batu ditemui pada kedalaman sehingga tiga kilometer. Pembentukannya daripada fosil coklat berlaku hanya dalam keadaan tertentu: apabila lapisan turun ke ufuk yang lebih dalam dan proses pembinaan gunung berlaku. Di sana, di bawah tekanan tinggi dan tanpa akses kepada oksigen, proses peralihan dari satu pecahan ke pecahan lain selesai. Arang batu tersebut mengandungi lebih daripada 75% karbon, terbakar lebih baik dan memberikan lebih haba.
- Antrasit - arang batu baka yang lebih purba. Ia terletak pada kedalaman sehingga lima kilometer. Ia mempunyai lebih banyak karbon dan lebih sedikit kelembapan (hampir tiada langsung). Ia tidak menyala dengan baik, tetapi pemindahan haba adalah yang paling tinggi daripada semua jenis. Dalam antrasit, sisa tumbuhan dari mana ia berasal boleh dikatakan tidak dapat dikesan. Arang batu sedemikian dianggap paling menjanjikan dalam perlombongan untuk industri.
Tetapi bukan itu sahaja
Alam menetapkan bahawa antrasit, dengan sendirinya merupakan arang batu paling padat dengankandungan karbon tertinggi (95 peratus atau lebih) bukanlah peringkat akhir transformasi yang berlaku dengan sisa tumbuhan dalam persekitaran. Shungite adalah bahan yang terbentuk daripada arang batu dalam keadaan yang lebih teruk. Grafit berlaku pada suhu tinggi daripada bahan yang sama. Dan jika anda menambah tekanan super tinggi, maka berlian terbentuk, bahan paling tahan lama yang mempunyai nilai perindustrian dan seni untuk semua manusia.
Tetapi harus diingat: anehnya, semua bahan yang kelihatan berbeza ini - daripada tumbuhan hingga berlian - terdiri daripada bahan karbon, hanya dengan struktur berbeza pada peringkat molekul!
Pendidikan dan kepentingan arang batu keras
Adalah mustahil untuk menilai terlalu tinggi kepentingan arang batu untuk pembangunan industri dan secara amnya untuk semua budaya manusia di Bumi. Dan skopnya sangat luas. Belum lagi fakta bahawa arang batu adalah bahan api yang sangat baik yang digunakan untuk memanaskan rumah, memanaskan relau dalam industri, menjana elektrik, banyak bahan yang diperlukan oleh orang ramai juga diekstrak daripada arang batu. Sulfur dan vanadium, zink dan plumbum, germanium - semua ini memberikan manusia mineral ini.
Arang batu digunakan untuk mencairkan logam, keluli, besi tuang. Produk pembakaran arang batu - dalam pengeluaran beberapa bahan binaan. Semasa pemprosesan khas fosil, benzena diperoleh daripadanya, yang digunakan dalam pengeluaran varnis dan pelarut, seperti bahan binaan seperti linoleum. Daripada dicairkan oleh teknologi khasarang batu keluar bahan api cecair untuk jentera. Arang batu ialah bahan mentah untuk pengeluaran grafit dan berlian industri, dan secara keseluruhan, lebih daripada empat ratus produk untuk industri dan sektor perkhidmatan dibuat berdasarkan bahan semula jadi ini.
Sains di sekolah: pembentukan arang batu
Bagi kanak-kanak, apabila lulus topik yang berkaitan dalam kelas pertengahan, adalah disyorkan untuk bercakap dalam bentuk yang boleh diakses tentang pembentukan arang batu di alam semula jadi. Sila nyatakan berapa lama proses ini mengambil masa. Menghuraikan pembentukan arang batu secara ringkas, anda perlu memberi tumpuan kepada kepentingannya untuk pembangunan industri dan kemajuan dalam keadaan moden dan sejarah, merangka pelan untuk mesej yang pelajar akan lakukan sendiri.
