18वीं शताब्दी के प्रसिद्ध रूसी वैज्ञानिक मिखाइलो लोमोनोसोव ने उन प्राचीन काल में एक परिभाषा दी थी कि यह खनिज प्रकृति में कैसे उत्पन्न हुआ। अर्थात्: पीट जैसे पौधों के अवशेषों से कोयले की भी उत्पत्ति हुई। लोमोनोसोव के अनुसार, उनकी शिक्षा कई कारकों के कारण थी। सबसे पहले, वनस्पति के अवशेष "मुक्त हवा" (यानी ऑक्सीजन की मुफ्त पहुंच के बिना) की भागीदारी के बिना विघटित हो गए। दूसरे, एक उच्च तापमान शासन था। और तीसरा, "छत का बोझ", यानी चट्टान के बढ़ते दबाव ने अपनी भूमिका निभाई। यह प्राचीन काल में हुआ था, जब मानव अभी तक पृथ्वी ग्रह पर मौजूद नहीं था।
बीते दिनों के मामले
किसी भी हाल में कोयले के बनने का इतिहास ऐसे का व्यवसाय हैदूर के दिनों में, आधुनिक वैज्ञानिक प्रक्रिया की व्याख्या करते हुए केवल अनुमान और अनुमान लगा सकते हैं। लेकिन आज इसका काफी सटीक अध्ययन किया गया है। और कोयला कैसे प्रकट होता है (प्रारंभिक कच्चे माल से इसका निर्माण) का तंत्र विज्ञान के लिए जाना जाता है।
पीट से
उच्च पौधों का अपशिष्ट धीरे-धीरे पीट द्रव्यमान में बदल जाता है, जो दलदली क्षेत्रों में जमा हो जाता है और अन्य पौधों के साथ बढ़ जाता है, धीरे-धीरे गहराई में डूब जाता है। गहराई पर होने के कारण, पीटलैंड लगातार अपनी रासायनिक संरचना बदलते हैं (अधिक जटिल यौगिक सरल में बदल जाते हैं, टूट जाते हैं)। उनमें से कुछ पानी में घुल जाते हैं और बह जाते हैं, और कुछ गैसीय अवस्था में चले जाते हैं। इस प्रकार दलदलों में मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं, जिससे इन निर्जन स्थानों में हवा की एक विशिष्ट गंध आती है। इस प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कार्य कवक और बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है, जो मृत पौधों के ऊतकों के आगे अपघटन में योगदान करते हैं।
कार्बन
समय के साथ, चल रहे संशोधनों की प्रक्रिया में, पीटलैंड में सबसे स्थिर हाइड्रोकार्बन यौगिक जमा होते हैं। और चूंकि हाइड्रोकार्बन के साथ पीट द्रव्यमान की यह सारी संतृप्ति ऑक्सीजन तक पहुंच के बिना व्यावहारिक रूप से की जाती है, कार्बन गैस में नहीं बदलता है और वाष्पित नहीं होता है। बढ़ते दबाव के साथ हवा की पहुंच और एक साथ संतृप्ति से अलगाव है: पीट से कोयला बनता है। इसका गठन सैकड़ों सहस्राब्दियों तक रहता है, यह प्रक्रिया इतनी तेज नहीं है! वैज्ञानिकों के अनुसार, अधिकांश वर्तमान भंडार और कोयले की परतें उत्पन्न हुई हैंपैलियोज़ोइक, यानी 300 मिलियन से भी अधिक वर्ष पहले।
यह दिलचस्प है: कोयले कितने प्रकार के होते हैं?
- सभी प्रजातियों में सबसे छोटा और सबसे छोटा लिग्नाइट है (जिसका अर्थ है "वुडी")। इसमें अभी भी पौधों और लकड़ी के अवशेष दिखाई दे रहे हैं। मूल रूप से, लिग्नाइट वुडी पीट है।
- पौधों के अवशेषों के मजबूत अपघटन के साथ सीमों में भूरा कोयला बनता है। यह, एक नियम के रूप में, एक किलोमीटर की गहराई पर स्थित है। इसमें अभी भी बहुत अधिक तरल (40% से अधिक) है। यह काफी अच्छी तरह से जलता है, लेकिन थोड़ी गर्मी पैदा करता है।
- दुनिया के कई हिस्सों में कोयला तीन किलोमीटर तक की गहराई पर पाया जाता है। भूरे रंग के जीवाश्म से इसका निर्माण केवल कुछ शर्तों के तहत होता है: जब परतें गहरे क्षितिज तक उतरती हैं और पर्वत निर्माण की प्रक्रिया होती है। वहां, उच्च दबाव में और ऑक्सीजन की पहुंच के बिना, एक अंश से दूसरे अंश में संक्रमण की प्रक्रिया पूरी होती है। ऐसे कोयले में 75% से अधिक कार्बन होता है, बेहतर जलता है और अधिक गर्मी देता है।
- एंथ्रेसाइट - अधिक प्राचीन नस्लों का कोयला। यह पांच किलोमीटर तक की गहराई पर स्थित है। इसमें और भी अधिक कार्बन और कम नमी (लगभग बिल्कुल भी नहीं) है। यह अच्छी तरह से प्रज्वलित नहीं करता है, लेकिन गर्मी हस्तांतरण सभी प्रकारों में सबसे अधिक है। एन्थ्रेसाइट में, जिन पौधों से इसकी उत्पत्ति हुई थी, उनके अवशेष व्यावहारिक रूप से ज्ञानी नहीं हैं। इस तरह के कोयले को उद्योग के लिए खनन में सबसे आशाजनक माना जाता है।
लेकिन इतना ही नहीं
प्रकृति ने तय किया कि एन्थ्रेसाइट, अपने आप में सबसे घना कोयला हैउच्चतम कार्बन सामग्री (95 प्रतिशत या अधिक) पर्यावरण में पौधों के अवशेषों के साथ होने वाले परिवर्तनों का अंतिम चरण नहीं है। शुंगाइट एक ऐसा पदार्थ है जो कोयले से और भी गंभीर परिस्थितियों में बनता है। ग्रेफाइट एक ही सामग्री से उच्च तापमान पर होता है। और यदि आप अत्यधिक उच्च दबाव जोड़ते हैं, तो एक हीरा बनता है, सबसे टिकाऊ पदार्थ जिसका सभी मानव जाति के लिए औद्योगिक और कलात्मक मूल्य है।
लेकिन यह याद रखना चाहिए: विचित्र रूप से पर्याप्त, ये सभी अलग-अलग पदार्थ - पौधों से लेकर हीरे तक - कार्बन पदार्थ से बने होते हैं, केवल आणविक स्तर पर एक अलग संरचना के साथ!
कठोर कोयले की शिक्षा और महत्व
उद्योग के विकास के लिए और सामान्य रूप से पृथ्वी पर सभी मानव संस्कृति के लिए कोयले के महत्व को कम करना असंभव है। और इसका दायरा बहुत विस्तृत है। इस तथ्य का उल्लेख नहीं करने के लिए कि कोयला एक उत्कृष्ट ईंधन है जिसका उपयोग घरों को गर्म करने, उद्योग में भट्टियों को गर्म करने, बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है, लोगों द्वारा आवश्यक बहुत सारे पदार्थ भी कोयले से निकाले जाते हैं। सल्फर और वैनेडियम, जस्ता और सीसा, जर्मेनियम - यह सब मानवता को यह खनिज देता है।
कोयले का उपयोग धातु, स्टील, कच्चा लोहा को पिघलाने के लिए किया जाता है। कोयला दहन उत्पाद - कुछ निर्माण सामग्री के उत्पादन में। जीवाश्म के विशेष प्रसंस्करण के दौरान, इससे बेंजीन प्राप्त होता है, जिसका उपयोग वार्निश और सॉल्वैंट्स के उत्पादन में किया जाता है, जैसे कि लिनोलियम जैसी निर्माण सामग्री। विशेष तकनीकों द्वारा तरलीकृत सेकोयले से मशीनरी के लिए तरल ईंधन निकलता है। कोयला ग्रेफाइट और औद्योगिक हीरे के उत्पादन के लिए कच्चा माल है, और कुल मिलाकर, इस प्राकृतिक सामग्री के आधार पर उद्योग और सेवा क्षेत्र के लिए चार सौ से अधिक उत्पाद बनाए जाते हैं।
स्कूल में विज्ञान: कोयला निर्माण
बच्चों के लिए मध्य वर्ग में प्रासंगिक विषय को पास करते समय, प्रकृति में कोयले के निर्माण के बारे में सुलभ रूप में बात करने की सिफारिश की जाती है। कृपया बताएं कि इस प्रक्रिया में कितना समय लगता है। कोयले के निर्माण का संक्षेप में वर्णन करते हुए, आपको उद्योग के विकास और आधुनिक और ऐतिहासिक परिस्थितियों में प्रगति के लिए इसके महत्व पर ध्यान देने की जरूरत है, एक संदेश के लिए एक योजना तैयार करें जो छात्र अपने दम पर करेंगे।
