O carvão em suas várias modificações pode ter uma cor do marrom ao preto. É um bom combustível, por isso é usado na conversão de energia térmica em energia elétrica. É formado como resultado do acúmulo de massa vegetal e da passagem de processos físicos e químicos nela.
Várias modificações de carvão
O acúmulo de polpa de madeira em solo pantanoso leva à formação de turfa, precursora do carvão. A fórmula da turfa é bastante complicada, além disso, não existe uma relação estequiométrica específica para este tipo de carvão. A turfa seca é composta de átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre.
Além disso, a turfa sob exposição prolongada a altas temperaturas e altas pressões resultantes do curso de processos geológicos sofre várias das seguintes modificações no carvão:
- Carvão marrom ou linhita.
- Betume.
- Carvão.
- Antracite.
O produto final desta cadeia de transformações é grafite duro ou carvão tipo grafite, cuja fórmula é carbono puro C.
madeira carbonífera
Cerca de 300 milhões de anos atrás, durante o período Carbonífero, a maior parte da terra do nosso planeta estava coberta por florestas de samambaias gigantes. Gradualmente, essas florestas morreram e a madeira se acumulou nos solos pantanosos em que cresciam. Uma grande quantidade de água e sujeira criava obstáculos para a penetração do oxigênio, fazendo com que a madeira morta não se decompusesse.
Por muito tempo, a madeira recém-morta cobriu as camadas mais antigas, cuja pressão e temperatura aumentaram gradualmente. Processos geológicos associados eventualmente levaram à formação de depósitos de carvão.
Processo de carbonização
O termo "carbonização" refere-se à transformação metamórfica do carbono associada ao aumento da espessura das camadas das árvores, movimentos e processos tectônicos, bem como um aumento da temperatura em função da profundidade dos estratos.
O aumento da pressão altera principalmente as propriedades físicas do carvão, cuja fórmula química permanece in alterada. Em particular, sua densidade, dureza, anisotropia óptica e mudança de porosidade. Um aumento na temperatura muda a própria fórmula do carvão para um aumento no teor de carbono e uma diminuição no oxigênio e no hidrogênio. Esses processos químicos levam a um aumento nas características do combustível do carvão.
Carvão
Esta modificação do carvão é muito rica em carbono, o que leva a um alto coeficiente de transferência de calor e leva ao seu uso na indústria de energia como principal combustível.
A fórmula do carvão consiste emsubstâncias betuminosas, cuja destilação permite extrair hidrocarbonetos aromáticos e uma substância conhecida como coque, amplamente utilizada em processos metalúrgicos. Além dos compostos betuminosos, há muito enxofre no carvão. Este elemento é a principal fonte de poluição do ar pela combustão do carvão.
O carvão é preto e queima lentamente, criando uma chama amarela. Ao contrário do carvão marrom, seu poder calorífico é maior e chega a 30-36 MJ/kg.
A fórmula do carvão tem uma composição complexa e contém muitos compostos de carbono, oxigênio e hidrogênio, além de nitrogênio e enxofre. Essa variedade de compostos químicos foi o início do desenvolvimento de toda uma direção na indústria química - carboquímica.
Atualmente, a hulha quase foi substituída por gás natural e petróleo, mas dois usos importantes continuam existindo:
- combustível principal em usinas termelétricas;
- fonte de coque obtido pela combustão isenta de oxigênio de hulha em altos-fornos fechados.
