Көмірдің әртүрлі модификацияларындағы түсі қоңырдан қараға дейін болуы мүмкін. Бұл жақсы отын, сондықтан ол жылу энергиясын электр энергиясына түрлендіруде қолданылады. Ол өсімдік массасының жиналуы және ондағы физикалық және химиялық процестердің өтуі нәтижесінде түзіледі.
Көмірдің әртүрлі модификациялары
Батпақты топырақта ағаш целлюлозасының жиналуы көмірдің алғышарты болып табылатын шымтезек түзілуіне әкеледі. Шымтезек формуласы өте күрделі, сонымен қатар көмірдің бұл түрі үшін нақты стехиометриялық қатынас жоқ. Құрғақ шымтезек көміртегі, сутегі, оттегі, азот және күкірт атомдарынан тұрады.
Одан әрі, геологиялық процестердің нәтижесінде пайда болатын жоғары температура мен жоғары қысымның ұзақ әсерінен шымтезек келесі көмір модификацияларының бірқатарына ұшырайды:
- Қоңыр көмір немесе қоңыр көмір.
- Битум.
- Көмір.
- Антрацит.
Бұл түрлендірулер тізбегінің соңғы өнімі қатты графит немесе графит тәрізді көмір, оның формуласы таза көміртегі C.
Көміртекті ағаш
Шамамен 300 миллион жыл бұрын, карбон дәуірінде планетамыздың жерінің көп бөлігін алып папоротник ормандары алып жатты. Бірте-бірте бұл ормандар жойылып, ағаштар олар өскен батпақты топырақта жиналды. Су мен кірдің көп мөлшері оттегінің енуіне кедергілер туғызды, сондықтан өлі ағаш ыдыраған жоқ.
Ұзақ уақыт бойы жаңадан өлген ағаш ескі қабаттарды жауып тұрды, олардың қысымы мен температурасы бірте-бірте көтерілді. Бірлескен геологиялық процестер ақырында көмір кен орындарының пайда болуына әкелді.
Карбонизация процесі
«Көміртендіру» термині ағаш қабаттарының қалыңдығының ұлғаюымен, тектоникалық қозғалыстар мен процестермен, сонымен қатар қабаттардың тереңдігіне байланысты температураның жоғарылауымен байланысты көміртектің метаморфтық өзгеруін білдіреді.
Қысымның жоғарылауы бірінші кезекте көмірдің физикалық қасиеттерін өзгертеді, оның химиялық формуласы өзгеріссіз қалады. Атап айтқанда, оның тығыздығы, қаттылығы, оптикалық анизотропиясы және кеуектілігі өзгереді. Температураның жоғарылауы көміртегі құрамының жоғарылауына және оттегі мен сутегінің төмендеуіне қарай көмірдің формуласын өзгертеді. Бұл химиялық процестер көмірдің отын сипаттамаларының жоғарылауына әкеледі.
Көмір
Көмірдің бұл модификациясы көміртекке өте бай, бұл жоғары жылу беру коэффициентіне әкеледі және оны энергетикалық салада негізгі отын ретінде пайдалануға әкеледі.
Көмір формуласы мыналардан тұрадыбитумдық заттар, олардың дистилляциясы одан ароматты көмірсутектерді және металлургиялық процестерде кеңінен қолданылатын кокс деп аталатын затты алуға мүмкіндік береді. Битумды қосылыстардан басқа көмірде күкірт көп. Бұл элемент көмірді жағудан ауаны ластаудың негізгі көзі болып табылады.
Көмір қара түсті және баяу жанып, сары жалын тудырады. Қоңыр көмірден айырмашылығы оның жылулық құндылығы жоғары және 30-36 МДж/кг құрайды.
Көмірдің формуласы күрделі құрамға ие және құрамында көміртегі, оттегі және сутегі, сондай-ақ азот пен күкірттің көптеген қосылыстары бар. Химиялық қосылыстардың мұндай алуан түрлілігі химия өнеркәсібіндегі тұтас бір бағыттың – карбохимияның дамуының басы болды.
Қазіргі уақытта тас көмірді табиғи газ мен мұнай алмастырды, бірақ екі маңызды пайдалану әлі де бар:
- жылу электр станцияларындағы негізгі отын;
- тас көмірді жабық домна пештерінде оттегісіз жағу нәтижесінде алынған кокс көзі.
