18 ғасырдағы атақты орыс ғалымы Михайло Ломоносов сонау ерте заманда бұл минералдың табиғатта қалай пайда болғанына анықтама берген. Атап айтқанда: шымтезек сияқты өсімдіктердің қалдықтарынан көмір де пайда болды. Оның білімі, Ломоносовтың пікірінше, бірнеше факторларға байланысты болды. Біріншіден, өсімдік қалдықтары «еркін ауаның» қатысуынсыз (яғни оттегінің еркін қол жетімділігінсіз) ыдырайды. Екіншіден, өте жоғары температура режимі болды. Үшіншіден, «төбенің ауыртпалығы», яғни тау жынысының қысымының жоғарылауы өз рөлін атқарды. Бұл адамзат Жер планетасында әлі болмаған ежелгі дәуірде болған.
Өткен күндердің жағдайлары
Қайткен күнде де көмірдің пайда болу тарихы осындайлардың ісіалыс күндер, қазіргі заманғы ғалымдар процесті түсіндіре отырып, тек болжам мен жорамалдар жасай алады. Бірақ бүгінде ол өте дәл зерттелді. Ал көмірдің пайда болу механизмдері (оның алдын ала шикізаттан пайда болуы) ғылымға белгілі.
шымтезектен
Жоғары сатыдағы өсімдіктердің қалдықтары бірте-бірте шымтезек массасына айналады, олар батпақты жерлерде жиналып, басқа өсімдіктермен өсіп, тереңдікке біртіндеп сіңеді. Тереңдікте болғандықтан, шымтезек жерлер үнемі химиялық құрамын өзгертеді (күрделі қосылыстар қарапайымға айналады, ыдырайды). Олардың кейбіреулері суда ериді және шайылады, ал кейбіреулері газ күйіне өтеді. Батпақтарда метан мен көмірқышқыл газы осылай түзіліп, осы шөлді жерлерде ауаның өзіне тән иісін береді. Бұл процесте маңызды функцияны саңырауқұлақтар мен бактериялар орындайды, олар өлген өсімдіктер тінінің одан әрі ыдырауына ықпал етеді.
Көміртектер
Уақыт өте келе жатқан түрлендірулер барысында шымтезек алқаптарында ең тұрақты көмірсутек қосылыстары жиналады. Ал шымтезек массаларының көмірсутектермен қанығуының барлығы іс жүзінде оттегіге қол жеткізбестен жүзеге асырылатындықтан, көміртегі газға айналмайды және буланбайды. Ауа кіруінен оқшаулау және қысымның жоғарылауымен бір мезгілде қанықтыру бар: шымтезектен көмір пайда болады. Оның қалыптасуы жүздеген мыңжылдықтарға созылады, бұл процесс соншалықты жылдам емес! Ғалымдардың пайымдауынша, қазіргі қорлар мен көмір қабаттарының басым бөлігі осында пайда болғанПалеозой, яғни 300 миллионнан астам жыл бұрын.
Қызық: көмірдің қандай түрлері бар?
- Барлық түрлердің ішіндегі ең борпылдақ және ең жасы – қоңыр көмір («ағаш тәрізді» дегенді білдіреді). Онда әлі күнге дейін өсімдік массасы мен ағаш қалдықтары көрінеді. Негізінен, қоңыр көмір - ағаш тәрізді шымтезек.
- Қоңыр көмір өсімдік қалдықтарының ыдырауы күштірек қабаттарда пайда болады. Ол, әдетте, бір шақырым тереңдікте жатыр. Онда әлі де көп сұйықтық бар (40% -дан астам). Ол жақсы жанады, бірақ аз жылу шығарады.
- Әлемнің көптеген бөліктерінде көмір үш шақырымға дейінгі тереңдікте кездеседі. Оның қоңыр қазбадан түзілуі белгілі бір жағдайларда ғана жүреді: қабаттар тереңірек горизонттарға түсіп, тау салу процесі жүреді. Онда жоғары қысымда және оттегіге қол жеткізбестен бір фракциядан екіншісіне өту процесі аяқталады. Мұндай көмірде 75%-дан астам көміртегі бар, жақсы жағылады және жылуды көбірек береді.
- Антрацит – көне тұқымды көмір. Ол бес шақырымға дейінгі тереңдікте жатыр. Оның көміртегі мөлшері одан да көп, ал ылғалдылығы аз (мүлдем дерлік жоқ). Ол жақсы тұтанбайды, бірақ жылу беру барлық түрлердің ішіндегі ең жоғарысы. Антрацитте ол шыққан өсімдіктердің қалдықтары іс жүзінде анықталмайды. Мұндай көмір өнеркәсіп үшін тау-кен өндірісіндегі ең перспективалы болып саналады.
Бірақ бұл бәрі емес
Табиғат антрацитті ең тығыз көмір деп тапты.көміртегінің ең жоғары мөлшері (95 пайыз немесе одан да көп) қоршаған ортадағы өсімдік қалдықтарымен болатын өзгерістердің соңғы сатысы емес. Шунгит - одан да ауыр жағдайларда көмірден түзілетін зат. Графит бір материалдан жоғары температурада пайда болады. Егер сіз өте жоғары қысым қоссаңыз, гауһар бүкіл адамзат үшін өнеркәсіптік және көркемдік құндылығы бар ең берік зат пайда болады.
Бірақ мынаны есте ұстаған жөн: біртүрлі болып көрінетін бұл заттардың барлығы – өсімдіктерден алмаздарға дейін – көміртегі затынан тұрады, тек молекулалық деңгейде басқа құрылымы бар!
Тас көмірдің білімі мен маңызы
Өнеркәсіптің дамуы үшін және жалпы жер бетіндегі бүкіл адамзат мәдениеті үшін көмірдің маңыздылығын асыра бағалау мүмкін емес. Ал оның ауқымы өте кең. Көмірдің үйді жылытуға, өнеркәсіпте пештерді жылытуға, электр энергиясын өндіруге қолданылатын тамаша отын екенін айтпағанда, көмірден халыққа қажетті көптеген заттар да алынады. Күкірт пен ванадий, мырыш пен қорғасын, германий – осының бәрі адамзатқа осы минералды береді.
Көмір металл, болат, шойын балқыту үшін қолданылады. Көмірдің жану өнімдері – кейбір құрылыс материалдарын өндіруде. Қазбаны арнайы өңдеу кезінде одан лактар мен еріткіштер, линолеум сияқты құрылыс материалы өндірісінде қолданылатын бензол алынады. Арнайы технологиялармен сұйылтылғаннанКөмір машиналарға сұйық отын шығады. Көмір графит пен өнеркәсіптік алмаз өндірудің шикізаты болып табылады және осы табиғи материалдың негізінде барлығы өнеркәсіп пен қызмет көрсету саласына арналған төрт жүзден астам өнім жасалады.
Мектептегі ғылым: көмірдің пайда болуы
Балалар үшін орта сыныптарда тиісті тақырыпты өткенде табиғатта көмірдің пайда болуы туралы қолжетімді түрде айту ұсынылады. Бұл процесс қанша уақытқа созылатынын көрсетіңіз. Көмірдің пайда болуын қысқаша сипаттай отырып, оның қазіргі және тарихи жағдайда өнеркәсіптің дамуы мен прогресіндегі маңызына тоқталып, студенттердің өз бетімен орындайтын хабарының жоспарын жасау керек.
