Dodaj do listy

Występowanie węgla w przyrodzie

Gdy słyszymy słowo węgiel przychodzą nam na myśl zwykle dwie rzeczy. Gdy jesteśmy np. na lekcji chemii, albo naukowo staramy się wyjaśnić pewne zjawiska zachodzące w przyrodzie słowem węgiel określamy zwykle pierwiastek chemiczny o symbolu C. Jednak w życiu codziennym, w języku potocznym pod pojęciem „węgiel” rozumiemy przede wszystkim węgiel kamienny lub brunatny, wydobywany w kopalniach i wykorzystywany jako surowiec Surowiec przedmiot naturalny (powstały w naturalnym procesie genetycznym), pochodzenia mineralnego, roślinnego lub zwierzęcego, wykorzystywany do dalszego przetwarzania (w przemyśle przetwórczym) w celu uzyskania... Czytaj dalej Słownik geograficzny energetyczny. Węgle kopalne są mieszaniną różnych substancji chemicznych, z których główną jest czysty węgiel występujący w różnych ilościach w zależności od rodzaju złóż.

Węgiel w stanie czystym występuje w przyrodzie przede wszystkim w postaci diamentu i grafitu, które są tzw. odmianami alotropowymi tego pierwiastka (różnią się właściwościami fizycznymi, zachowując jednocześnie właściwości chemiczne).

Diament jest przezroczystym, bardzo twardym (najtwardszym ze wszystkich minerałów) ciałem stałym. Nie przewodzi prądu elektrycznego, przewodzi ciepło. Wykorzystywany jest między innymi w jubilerstwie (oszlifowany diament Diament minerał. Odmiana czystego węgla, tworząca przeważnie bezbarwne, przezroczyste kryształy o ekstremalnej twardości minerału: 10 w skali Mohsa (największej ze wszystkich minerałów). Występuje w skałach... Czytaj dalej Słownik geograficzny nosi nazwę brylantu), a także do produkcji różnego rodzaju ostrych narzędzi, jak np. noże do cięcia szkła.

Grafit ma barwę stalowoszarą. Jest miękkim i łupliwy. Bardzo dobrze przewodzi prąd elektryczny i ciepło. Jest odporny na działanie wysokiej temperatury. Stosowany jest między innymi do wyrobu elektrod, materiałów do pisania (ołówków), a także substancji antykorozyjnych w postaci smarów.

W roku 1985 grupa naukowców dokonała odkrycia, za które 11 lat później otrzymała nagrodę Nobla. Odkryli bowiem fakt, iż atomy węgla mogą łączyć się ze sobą tworząc zamknięte struktury w kształcie kuli, elipsoidy, bądź rurki. Takie cząsteczki składające się z różnych ilości (od kilkunastu do kilkuset) atomów węgla nazwano fulerenami. Są one ciałami stałymi o metalicznym połysku. Nie rozpuszczają się w wodzie.

Dawniej również sadza Sadza F. H. Burnett Tajemniczy ogród, bohater zwierzęcy; kawka.
Czytaj dalej Słownik bohaterów literackich - gimnazjum
była uważana za odrębną tzw. bezpostaciową odmianę alotropową węgla. Dziś jednak przyjmuje się, iż w rzeczywistości składa się ona z bardzo drobnych kryształów grafitu.

Złoża węgli kopalnych powstały wiele milionów lat temu w okresie geologicznym zwanym karbonem. Wówczas na Ziemi rosły duże ilości ogromnej wielkości paproci, skrzypów i widłaków. W zagłębieniach terenu gromadziły się obumarłe szczątki tych roślin, które z czasem zostały przykryte skałami osadowymi. Pod wpływem wysokiego ciśnienia, temperatury, na skutek braku dostępu tlenku zachodziły wewnątrz różnego rodzaju skomplikowane reakcje chemiczne. W wyniku tych procesów martwe organizmy roślinne zostały przekształcone właśnie w wielkie pokłady węgla. Dowodem na to mogą być często widoczne na bryłach wydobywanego węgla odciski różnych roślin.

Węgle kopalne dzieli rozróżnia się ze względu na zawartość procentową czystego węgla (pierwiastkowego). Najbogatszy w czysty węgiel jest antracyt (zawiera go ok. 91%). Jest to odmiana bardzo twarda, wykazująca charakterystyczny połysk. Jest bardzo ceniony jako paliwo (zostawia niewielkie ilości popiołu). Powstaje pod wpływem szczególnie wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. Jest głównym surowcem wykorzystywanym w procesie suchej destylacji węgla, który zostanie szerzej omówiony w dalszej części pracy.

Drugim pod względem zawartości czystego węgla (średnio ok. 87%) jest węgiel kamienny. Ze względu na znaczne rozpowszechnienie, jest jednym z podstawowych surowców energetycznych. W Polsce znajdują się bardzo duże złoża węgla kamiennego – głownie ta terenie Górnego i Dolnego Śląska, a także na Lubelszczyźnie. Pod względem ilości wydobytego węgla Polska Polska Rzeczpospolita Polska. Państwo położone w środkowej Europie nad Morzem Bałtyckim. Powierzchnia 312 685 km2. Liczba ludności 38 641 tys. (2001 r.). Stolica Warszawa. Język urzędowy polski. Jednostka... Czytaj dalej Słownik geograficzny zajmuje czołowe miejsca w Europie i na Świecie. Największe złoża węgla kamiennego na Ziemi występują w Chinach, USA, a także w Indiach, RPA oraz w Australii i na Ukrainie.

Węgiel brunatny zawiera średnio około 70% czystego węgla. Często stosowany jest jako paliwo. Wydobywany jest zwykle w kopalniach odkrywkowych. W Polsce jego złoża występują przede wszystkim w tzw. Zagłębiu Konińskim (okolice Konina, Koła i Turka), a także w okolicach Bełchatowa i Piotrkowa Trybunalskiego. Jeśli chodzi o wydobycie światowe tego surowca to koncentruje się ono przede wszystkim w Rosji, Niemczech, a także w Czechach.

  Najuboższy w czysty węgiel (średnio około 60%) jest torf. Jest on substancją o barwie ciemnobrunatnej, używaną przede wszystkim jako opał i nawóz. Znalazł również zastosowania między innymi w medycynie i budownictwie. Powstaje ze zgniłych szczątków roślin. Można go spotkać w dnach terenów bagiennych.

Węgle kopalne często podaje się procesowi tzw. suchej destylacji, zwanego również pirogenizacją lub pirolizą. Polega on na ogrzewaniu surowca do temperatury około 10000C, bez dostępu powietrza. W wyniku tego procesu otrzymuje się wiele związków chemicznych, często wykorzystywanych w różnych gałęziach przemysłu. Wyróżnia się trzy rodzaje produktów suchej destylacji węgla w zależności od ich stanu skupienia. W skład produktów gazowych (zwanych również gazem świetlnym lub gazem koksowniczym) wchodzą przede wszystkim wodór, tlenek węgla(II), azot oraz niektóre węglowodory. Składniki gazu koksowniczego znalazły szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, między innymi przy produkcji nawozów sztucznych, gumy i benzyny. Produkty ciekłe suchej destylacji węgla to tzw. woda pogazowa. Zawiera ona głównie amoniak, sole amonowe, a także różnego rodzaju substancje smoliste. Produkty te wykorzystuje się między innymi do produkcji farb i lakierów, materiałów wybuchowych, nawozów sztucznych, a nawet niektórych leków. Pozostałością procesu suchej destylacji jest koks. Są to czarne, porowate bryłki węgla zawierające zanieczyszczenia w postaci siarki i różnych substancji mineralnych. Koks wykorzystuje się między innymi w hutnictwie, oraz do ogrzewania mieszkań i budynków. Ze względu na fakt, iż zawiera on mniej siarki niż węgiel kamienny, stosowanie koksu wpływa w mniejszym stopniu toksycznie na środowisko.