Mikhailo Lomonosov, o famoso cientista russo do século 18, naqueles tempos antigos deu uma definição de como esse mineral surgiu na natureza. Ou seja: dos restos de plantas, como a turfa, também se originou o carvão. Sua educação, segundo Lomonosov, deveu-se a vários fatores. Em primeiro lugar, os restos de vegetação se decompuseram sem a participação do "ar livre" (ou seja, sem acesso livre de oxigênio). Em segundo lugar, havia um regime de temperatura bastante alto. E em terceiro lugar, o “fardo do telhado”, ou seja, o aumento da pressão da rocha, desempenhou seu papel. Isso aconteceu nos tempos antigos, quando a humanidade ainda não existia no planeta Terra.
Casos do passado
Em todo caso, a história da formação do carvão é assunto de taldias distantes, que os cientistas modernos só podem fazer suposições e suposições, explicando o processo. Mas hoje tem sido estudado com bastante precisão. E os mecanismos de como o carvão aparece (sua formação a partir de matérias-primas preliminares) são conhecidos pela ciência.
De turfa
Resíduos de plantas superiores gradualmente se transformam em massas de turfa, que se acumulam em áreas pantanosas e se acumulam com outras plantas, afundando gradualmente nas profundezas. Estando em profundidade, as turfeiras mudam constantemente sua composição química (compostos mais complexos se transformam em mais simples, se desfazem). Alguns deles são dissolvidos em água e lavados, e alguns passam para um estado gasoso. É assim que o metano e o dióxido de carbono se formam nos pântanos, dando um cheiro característico de ar nesses lugares desertos. Uma função importante nesse processo é desempenhada por fungos e bactérias, que contribuem para a posterior decomposição do tecido das plantas mortas.
Carbonos
Com o tempo, no processo de modificações contínuas, os compostos de hidrocarbonetos mais estáveis se acumulam nas turfeiras. E como toda essa saturação de massas de turfa com hidrocarbonetos é realizada praticamente sem acesso ao oxigênio, o carbono não se transforma em gás e não evapora. Há isolamento do acesso ao ar e saturação simultânea com o aumento da pressão: o carvão é formado a partir da turfa. Sua formação dura centenas de milênios, esse processo não é tão rápido! De acordo com os cientistas, a maior parte das atuais reservas e jazidas de carvão originou-se emPaleozóico, ou seja, há mais de 300 milhões de anos.
É interessante: quais são os tipos de carvão?
- A mais solta e mais jovem de todas as espécies é a lignite (que significa "lenhosa"). Os restos de massas vegetais e madeira ainda são visíveis nele. Basicamente, linhita é turfa lenhosa.
- O carvão marrom é formado em veios com forte decomposição de resíduos vegetais. Encontra-se, como regra, a uma profundidade de um quilômetro. Ainda há muito líquido nele (mais de 40%). Ele queima razoavelmente bem, mas produz pouco calor.
- Em muitas partes do mundo, o carvão é encontrado em profundidades de até três quilômetros. Sua formação a partir de um fóssil marrom ocorre apenas sob certas condições: quando as camadas descem para horizontes mais profundos e ocorre o processo de construção da montanha. Ali, sob alta pressão e sem acesso ao oxigênio, completa-se o processo de transição de uma fração para outra. Esse carvão contém mais de 75% de carbono, queima melhor e dá mais calor.
- Antracite - carvão de raças mais antigas. Encontra-se a uma profundidade de até cinco quilômetros. Tem ainda mais carbono e ainda menos umidade (quase nenhuma). Não acende bem, mas a transferência de calor é a mais alta de todos os tipos. No antracito, os restos das plantas de onde se originou são praticamente indetectáveis. Esse carvão é considerado o mais promissor na mineração para a indústria.
Mas isso não é tudo
A natureza decretou que o antracito, em si o carvão mais denso como maior teor de carbono (95 por cento ou mais) não é o estágio final das transformações que ocorrem com os resíduos vegetais no meio ambiente. Shungite é uma substância que é formada a partir de carvão sob condições ainda mais severas. Grafite ocorre em altas temperaturas do mesmo material. E se você adicionar uma pressão super alta, forma-se um diamante, a substância mais durável que tem valor industrial e artístico para toda a humanidade.
Mas deve ser lembrado: curiosamente, todas essas substâncias aparentemente diferentes - de plantas a diamantes - são compostas de matéria de carbono, apenas com uma estrutura diferente em nível molecular!
Educação e importância da hulha
É impossível superestimar a importância do carvão para o desenvolvimento da indústria e em geral para toda a cultura humana na Terra. E seu escopo é muito amplo. Sem falar que o carvão é um excelente combustível usado para aquecimento de residências, aquecimento de fornos na indústria, geração de eletricidade, muitas substâncias necessárias às pessoas também são extraídas do carvão. Enxofre e vanádio, zinco e chumbo, germânio - tudo isso dá à humanidade este mineral.
O carvão é usado para derreter metal, aço, ferro fundido. Produtos de combustão de carvão - na produção de alguns materiais de construção. Durante o processamento especial do fóssil, obtém-se benzeno, que é usado na produção de vernizes e solventes, um material de construção como o linóleo. De liquefeito por tecnologias especiaiscarvão sai combustível líquido para máquinas. O carvão é a matéria-prima para a produção de grafite e diamantes industriais e, no total, mais de quatrocentos produtos para a indústria e o setor de serviços são feitos com base nesse material natural.
Ciência na escola: formação de carvão
Para as crianças, ao passar o tema relevante nas classes médias, recomenda-se falar de forma acessível sobre a formação do carvão na natureza. Por favor, indique quanto tempo demora este processo. Descrevendo brevemente a formação do carvão, você precisa se concentrar em sua importância para o desenvolvimento da indústria e o progresso nas condições modernas e históricas, elaborar um plano para uma mensagem que os alunos farão por conta própria.
