węgiel kamienny i jego powstawanie, Testy gimnazjum Chemia ;)

Węgiel kamienny jest powszechnie stosowany jako paliwo kopale. Jego pochodzenie jest organiczne, powstanie zawdzięcza powolnym przekształceniom tkanek roślinnych. Do powstania złóż węgla kamiennego przyczyniły się zmiany klimatyczne, jakie miały miejsce w permie. Wywołały one masowe wymieranie panującej wówczas roślinności. Drugim ważnym dla powstania węgla okresem był karbon. W ciepłym i wilgotnym klimacie rozwijały się, a następnie obumierały wielkie ilości roślin.  Szczątki roślin, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu w wyniku procesów górotwórczych wostały wyniesione bliżej powierzchni ziemi.

Większość złóż węgla formowała się od 360 do 28 mln lat temu. Węgiel powstał na bagnistych obszarach, które w tamtych czasach porastały wilgotne lasy tropikalne. Szczątki obumarłych roślin opadły na dno bagnistych jeziorzysk lub lagun, gdzie z powodu małej ilości tlenu i odpowiednich bakterii rozkładały się bardzo powoli. W pierwszej fazie rozkładu gnijące rośliny zmieniły się w torf. Procesowi temu towarzyszyło wydzielanie metanu (stąd duże jego ilości znajdują się przy pokładach węgla kamiennego). Torf nie jest w stanie samoistnie przekształcić się w węgiel. Jego pokłady muszą najpierw zostać poddane odpowiedniemu ciśnieniu. Pierwsze zgniatanie złóż torfu odbywa się pod ciężarem wciąż narastającej ilości obumarłych roślin. Z warstwy torfu o grubości od 10 do 15 m może powstać jednometrowa warstwa węgla. Po zapełnieniu bagna przez substancję roślinną, na złoża torfu osadzały się warstwy piasku i mułu.

Następnie teren obniżał się, a wody morskie lub jeziorne ponownie go zalewały, dzięki czemu dochodziło do kolejnego etapu akumulacji roślinnej. Cykl ten powtarzał się wielokrotnie, dlatego mówimy, że węgiel kamienny powstał w procesie sedymentacji cyklicznej. Doprowadziła ona do powstania licznych, oddzielonych od siebie innymi skałami osadowymi, pokładów węgla. Ich grubość różni się znacznie i wynosi od kilku mm do kilku m.

Można wyodrębinć 3 rodzaje węgla:

-Najwcześniej tworzy się torf. Zawiera tylko ok. 30% węgla, przez co ma niską wartość opałową

-Później tworzy się węgiel brunatny o zawartości czystego węgla równej ok. 30-70%. Daje mało ciepła i bardzo dużo kopci

-Największą ilość energii daje opisywany w tej prezentacji węgiel kamienny. Jego odmiana - antracyt zawiera 98% czystego węgla.