Mikhailo Lomonosov, der berühmte russische Wissenschaftler des 18. Jahrhunderts, gab in jenen alten Zeiten eine Definition, wie dieses Mineral in der Natur entstand. Nämlich: Aus Pflanzenresten wie Torf entstand auch Kohle. Seine Ausbildung war laut Lomonosov auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Erstens zersetzten sich die Vegetationsreste ohne Beteiligung von "freier Luft" (dh ohne freien Zugang von Sauerstoff). Zweitens gab es ein ziemlich hohes Temperaturregime. Und drittens spielte die „Last des Daches“, also der erhöhte Felsdruck, eine Rolle. Dies geschah in der Antike, als die Menschheit noch nicht auf dem Planeten Erde existierte.
Fälle aus vergangenen Tagen
Auf jeden Fall ist die Entstehungsgeschichte der Kohle deren Sachefernen Tagen, dass moderne Wissenschaftler nur Vermutungen und Vermutungen anstellen können, um den Prozess zu erklären. Aber heute ist es ziemlich genau studiert worden. Und die Mechanismen, wie Kohle entsteht (ihre Bildung aus vorläufigen Rohstoffen), sind der Wissenschaft bekannt.
Aus Torf
Abfälle höherer Pflanzen verwandeln sich allmählich in Torfmassen, die sich in sumpfigen Gebieten ansammeln und mit anderen Pflanzen überwuchern und allmählich in die Tiefe sinken. In der Tiefe verändern Moore ständig ihre chemische Zusammensetzung (komplexere Verbindungen werden zu einfacheren, lösen sich auf). Einige von ihnen werden in Wasser gelöst und ausgewaschen, andere gehen in einen gasförmigen Zustand über. So entstehen in den Sümpfen Methan und Kohlendioxid, die diesen menschenleeren Orten einen charakteristischen Luftgeruch verleihen. Eine wichtige Funktion in diesem Prozess übernehmen Pilze und Bakterien, die zur weiteren Zersetzung des Gewebes abgestorbener Pflanzen beitragen.
Kohlenstoffe
In Mooren sammeln sich im Laufe der Zeit durch fortschreitende Veränderungen die stabilsten Kohlenwasserstoffverbindungen an. Und da all diese Sättigung von Torfmassen mit Kohlenwasserstoffen praktisch ohne Zugang zu Sauerstoff erfolgt, wird Kohlenstoff nicht zu Gas und verdampft nicht. Abschottung gegen Luftzutritt und gleichzeitige Sättigung bei steigendem Druck: Aus Torf entsteht Kohle. Seine Bildung dauert Hunderte von Jahrtausenden, dieser Prozess ist nicht so schnell! Laut Wissenschaftlern stammen die meisten der derzeitigen Reserven und Kohleflöze ausPaläozoikum, also vor mehr als 300 Millionen Jahren.
Interessant: Welche Kohlearten gibt es?
- Die lockerste und jüngste aller Arten ist die Braunkohle (was „holzig“bedeutet). Darin sind noch Reste von Pflanzenmassen und Holz zu sehen. Braunkohle ist im Grunde holziger Torf.
- Braunkohle entsteht in Flözen mit stärkerer Zersetzung von Pflanzenresten. Es liegt in der Regel in einer Tiefe von einem Kilometer. Es ist noch viel Flüssigkeit drin (mehr als 40%). Es brennt ziemlich gut, erzeugt aber wenig Wärme.
- In vielen Teilen der Welt wird Kohle in Tiefen von bis zu drei Kilometern gefunden. Seine Bildung aus einem braunen Fossil erfolgt nur unter bestimmten Bedingungen: Wenn die Schichten in tiefere Horizonte absteigen und der Prozess der Gebirgsbildung stattfindet. Dort vollzieht sich unter hohem Druck und ohne Zugang zu Sauerstoff der Übergangsprozess von einer Fraktion zur anderen. Diese Kohle enthält mehr als 75 % Kohlenstoff, brennt besser und gibt mehr Wärme ab.
- Anthrazit - Kohle älterer Rassen. Es liegt in einer Tiefe von bis zu fünf Kilometern. Es hat noch mehr Kohlenstoff und noch weniger Feuchtigkeit (fast gar keine). Es zündet nicht gut, aber die Wärmeübertragung ist die höchste aller Arten. Bei Anthrazit sind die Reste der Pflanzen, aus denen es stammt, praktisch nicht nachweisbar. Diese Kohle gilt als die vielversprechendste im Bergbau für die Industrie.
Aber das ist noch nicht alles
Die Natur verfügte, dass Anthrazit, an sich die dichteste Kohle mitDer höchste Kohlenstoffgeh alt (95 Prozent oder mehr) ist nicht das letzte Stadium der Umwandlungen, die mit Pflanzenresten in der Umwelt stattfinden. Schungit ist eine Substanz, die unter noch härteren Bedingungen aus Kohle entsteht. Graphit tritt bei hohen Temperaturen aus dem gleichen Material aus. Und wenn man superhohen Druck hinzufügt, dann entsteht ein Diamant, die beständigste Substanz, die sowohl industriellen als auch künstlerischen Wert für die ganze Menschheit hat.
Aber man sollte nicht vergessen: Seltsamerweise bestehen all diese scheinbar unterschiedlichen Substanzen - von Pflanzen bis zu Diamanten - aus Kohlenstoff, nur mit unterschiedlicher Struktur auf molekularer Ebene!
Bildung und Bedeutung der Steinkohle
Es ist unmöglich, die Bedeutung der Kohle für die Entwicklung der Industrie und allgemein für die gesamte menschliche Kultur auf der Erde zu überschätzen. Und sein Anwendungsbereich ist sehr breit. Ganz zu schweigen davon, dass Kohle ein ausgezeichneter Brennstoff ist, der zum Heizen von Häusern, zum Heizen von Öfen in der Industrie und zur Stromerzeugung verwendet wird. Aus Kohle werden auch viele Stoffe gewonnen, die der Mensch benötigt. Schwefel und Vanadium, Zink und Blei, Germanium – all das gibt der Menschheit dieses Mineral.
Kohle wird zum Schmelzen von Metall, Stahl, Gusseisen verwendet. Kohleverbrennungsprodukte - bei der Herstellung einiger Baumaterialien. Bei der speziellen Verarbeitung des Fossils wird daraus Benzol gewonnen, das zur Herstellung von Lacken und Lösungsmitteln, wie Baustoffen wie Linoleum, verwendet wird. Von verflüssigt durch spezielle TechnologienAus Kohle wird flüssiger Brennstoff für Maschinen. Kohle ist der Rohstoff für die Herstellung von Graphit und Industriediamanten, insgesamt werden mehr als vierhundert Produkte für die Industrie und den Dienstleistungssektor auf Basis dieses natürlichen Materials hergestellt.
Wissenschaft in der Schule: Kohleentstehung
Für Kinder empfiehlt es sich, beim Durchreichen des entsprechenden Themas im Mittelstand in verständlicher Form über die Entstehung von Kohle in der Natur zu sprechen. Bitte geben Sie an, wie lange dieser Vorgang dauert. Wenn Sie die Entstehung von Kohle kurz beschreiben, müssen Sie sich auf ihre Bedeutung für die Entwicklung der Industrie und den Fortschritt unter modernen und historischen Bedingungen konzentrieren und einen Plan für eine Botschaft erstellen, die die Schüler selbst machen werden.
