अपने विभिन्न संशोधनों में कोयले का रंग भूरा से काला हो सकता है। यह एक अच्छा ईंधन है, इसलिए इसका उपयोग तापीय ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने में किया जाता है। यह पौधे के द्रव्यमान के संचय और उसमें भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के पारित होने के परिणामस्वरूप बनता है।
कोयले के विभिन्न संशोधन
दलदली मिट्टी में लकड़ी के गूदे के जमा होने से पीट का निर्माण होता है, जो कोयले का अग्रदूत है। पीट सूत्र काफी जटिल है, इसके अलावा, इस प्रकार के कोयले के लिए कोई विशिष्ट स्टोइकोमेट्रिक अनुपात नहीं है। सूखी पीट कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर परमाणुओं से बनी होती है।
इसके अलावा, भूगर्भीय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप उच्च तापमान और उच्च दबाव के लंबे समय तक जोखिम के तहत पीट, निम्नलिखित कोयला संशोधनों की एक संख्या से गुजरता है:
- भूरा कोयला या लिग्नाइट।
- बिटुमेन।
- कोयला।
- एंथ्रेसाइट।
रूपांतरण की इस श्रृंखला का अंतिम उत्पाद कठोर ग्रेफाइट या ग्रेफाइट जैसा कोयला है, जिसका सूत्र शुद्ध कार्बन सी है।
कार्बोनिफेरस लकड़ी
लगभग 300 मिलियन वर्ष पहले, कार्बोनिफेरस काल के दौरान, हमारे ग्रह की अधिकांश भूमि विशाल फर्न वनों से आच्छादित थी। धीरे-धीरे, ये जंगल समाप्त हो गए, और दलदली मिट्टी में लकड़ी जमा हो गई, जिस पर वे बढ़ते थे। पानी और गंदगी की एक बड़ी मात्रा ने ऑक्सीजन के प्रवेश में बाधा उत्पन्न की, इसलिए मृत लकड़ी विघटित नहीं हुई।
लंबे समय तक नई मृत लकड़ी ने पुरानी परतों को ढक दिया, जिसका दबाव और तापमान धीरे-धीरे बढ़ता गया। संबद्ध भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं ने अंततः कोयले के भंडार का निर्माण किया।
कार्बोनाइजेशन प्रक्रिया
शब्द "कार्बोनाइजेशन" पेड़ की परतों की मोटाई में वृद्धि, विवर्तनिक आंदोलनों और प्रक्रियाओं के साथ-साथ स्तर की गहराई के आधार पर तापमान में वृद्धि के साथ जुड़े कार्बन के कायापलट परिवर्तन को संदर्भित करता है।
दबाव में वृद्धि से मुख्य रूप से कोयले के भौतिक गुणों में परिवर्तन होता है, जिसका रासायनिक सूत्र अपरिवर्तित रहता है। विशेष रूप से, इसका घनत्व, कठोरता, ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी और सरंध्रता बदल जाती है। तापमान में वृद्धि कार्बन सामग्री में वृद्धि और ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में कमी की ओर कोयले के बहुत सूत्र को बदल देती है। इन रासायनिक प्रक्रियाओं से कोयले की ईंधन विशेषताओं में वृद्धि होती है।
कोयला
कोयले का यह संशोधन कार्बन में बहुत समृद्ध है, जो एक उच्च गर्मी हस्तांतरण गुणांक की ओर जाता है और मुख्य ईंधन के रूप में ऊर्जा उद्योग में इसके उपयोग की ओर जाता है।
कोयला सूत्र में शामिल हैंबिटुमिनस पदार्थ, जिसके आसवन से सुगंधित हाइड्रोकार्बन और कोक के रूप में जाना जाने वाला पदार्थ निकालना संभव हो जाता है, जिसका व्यापक रूप से धातु विज्ञान प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। कोयले में बिटुमिनस यौगिकों के अलावा सल्फर की भी भरपूर मात्रा होती है। यह तत्व कोयले के दहन से होने वाले वायु प्रदूषण का मुख्य स्रोत है।
कोयला काला होता है और धीरे-धीरे जलता है, पीली लौ पैदा करता है। भूरे कोयले के विपरीत, इसका ऊष्मीय मान अधिक होता है और इसकी मात्रा 30-36 MJ/kg होती है।
कोयले के सूत्र की एक जटिल संरचना होती है और इसमें कार्बन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के साथ-साथ नाइट्रोजन और सल्फर के कई यौगिक होते हैं। इस तरह के विभिन्न प्रकार के रासायनिक यौगिक रासायनिक उद्योग - कार्बोकेमिस्ट्री में एक संपूर्ण दिशा के विकास की शुरुआत थी।
वर्तमान में, कठोर कोयले को लगभग प्राकृतिक गैस और तेल से बदल दिया गया है, लेकिन दो महत्वपूर्ण उपयोग मौजूद हैं:
- ताप विद्युत संयंत्रों में मुख्य ईंधन;
- बंद ब्लास्ट फर्नेस में कठोर कोयले के ऑक्सीजन मुक्त दहन से प्राप्त कोक का स्रोत।
