Kurs loyihasi mavzu

1.2Ko`mirning kelib chiqish tarixi va uning tasnifi

Geologiya Ko'mir tarkibida makeral moddalar, minerallar va suv. Qoldiqlar va amber ko'mirda bo'lishi mumkin.

Shakllanish

Ko'mirning kimyoviy tuzilishiga misol

O'lik o'simliklarning ko'mirga aylanishi deyiladi ko'mirlash. Geologik o'tmishda turli vaqtlarda Yerda zich o'rmonlar bo'lganpast-botqoqli hududlarda. Ushbu botqoqli joylarda ko'mirlash jarayoni o'lik o'simlik moddalari himoyalanganidan boshlandi biologik parchalanish va oksidlanish, odatda loy yoki kislotali suv bilan va aylantirildi torf. Bu uglerodni ulkan darajada ushladi torf boglari oxir-oqibat cho'kindi jinslar tomonidan chuqur ko'milgan. Keyinchalik, millionlab yillar davomida chuqur ko'milgan issiqlik va bosim suv, metan va karbonat angidridni yo'qotishiga olib keldi va uglerod ulushini oshirdi. Ishlab chiqarilgan ko'mirning darajasi eng yuqori bosim va haroratga bog'liq edi linyit (shuningdek, "jigarrang ko'mir" deb nomlanadi) nisbatan yumshoq sharoitlarda ishlab chiqarilgan va sub-bitumli ko'mir, bitumli ko'mir, yoki antrasit ("qattiq ko'mir" yoki "qora ko'mir" deb ham ataladi) harorat va bosimning oshishi bilan o'z navbatida ishlab chiqariladi.

Ko'mirlash bilan bog'liq omillardan harorat bosim yoki ko'mish vaqtidan ko'ra muhimroqdir. Subbituminli ko'mir 35 dan 80 ° C gacha (95 dan 176 ° F) gacha bo'lgan haroratlarda hosil bo'lishi mumkin, antrasit uchun kamida 180 dan 245 ° C (356 dan 473 ° F) gacha bo'lgan harorat talab etiladi.
Ko'mir ko'pgina geologik davrlardan ma'lum bo'lsa-da, barcha ko'mir qatlamlarining 90% i yotqizilgan Karbonli va Permian davrlar, bu Yerning geologik tarixining atigi 2 foizini tashkil etadi. Paradoksal ravishda, bu davrda bo'lgan Kech paleozoy muzxonasi, global vaqt muzlik. Biroq, muzlik bilan birga keladigan global dengiz sathining pasayishi ta'sir ko'rsatdi kontinental tokchalar ilgari suv ostida qolgan va ularga keng qo'shilgan daryo deltalari ortdi tomonidan ishlab chiqarilgan eroziya tushishi tufayli asosiy daraja. Ushbu keng tarqalgan suv-botqoqli hududlar ko'mir hosil bo'lishi uchun ideal sharoitlarni yaratdi. Ko'mirning tez shakllanishi ko'mir oralig'i ichida Permiy-trias davridagi yo'q bo'lib ketish hodisasi, bu erda ko'mir kam uchraydi.

Faqatgina qulay geografiya keng karbonli ko'mir qatlamlarini tushuntirib bermaydi. Ko'mirni tez cho'ktirishga yordam beradigan boshqa omillar yuqori edi kislorod 30% dan yuqori darajadagi intensivlikni oshirdi o'rmon yong'inlari va shakllanishi ko'mir bularning barchasi parchalanadigan organizmlar tomonidan hazm bo'lmaydigan narsa edi; yuqori karbonat angidrid o'simliklarning o'sishiga yordam beradigan darajalar; va o'z ichiga olgan karbon o'rmonlarining tabiati likofit daraxtlar kimnikidir o'sishni aniqlang uglerod bog'lanmaganligini anglatardi qalb daraxti uzoq vaqt davomida yashovchi daraxtlarning. Bir nazariya taxminan 360 million yil oldin ba'zi o'simliklarning hosil qilish qobiliyatini rivojlantirganligini taxmin qildi lignin, ularni yaratgan murakkab polimer tsellyuloza juda qattiq va ko'proq yog'ochli jarohatlaydi. Lignin ishlab chiqarish qobiliyati birinchisining evolyutsiyasiga olib keldi daraxtlar. Ammo bakteriyalar va zamburug'lar ligninni parchalash qobiliyatini darhol rivojlantira olmadi, shuning uchun o'tin to'liq parchalanmadi, balki cho'kindi ostiga ko'milib, oxir-oqibat ko'mirga aylandi. Taxminan 300 million yil oldin qo'ziqorinlar va boshqa qo'ziqorinlar ushbu qobiliyatni rivojlantirdilar va er tarixining asosiy ko'mir hosil bo'lish davrini tugatdilar. Biroq, 2016 yilgi tadqiqotlar ushbu g'oyani rad etdi va karbonat davrida lignin tanazzulga uchraganligi to'g'risida keng dalillarni topdi va lignin ko'pligidagi siljishlar ko'mir hosil bo'lishiga hech qanday ta'sir ko'rsatmadi. Ular iqlim va tektonik omillarni yanada ishonchli tushuntirish deb taxmin qilishdi.

Ko'mir ma'lum Prekambriyen er usti o'simliklaridan oldingi qatlamlar. Ushbu ko'mir suv o'tlari qoldiqlaridan kelib chiqqan deb taxmin qilinadi.
Ba'zan ko'mir qatlamlari (ko'mir qatlamlari deb ham ataladi) a tarkibidagi boshqa cho'kindi jinslar bilan siklotem. Siklotemlar kelib chiqishi deb o'ylashadi muzlik davrlari dalgalanmalar keltirib chiqargan dengiz sathi kontinental shelfning katta maydonlarini navbatma-navbat ochib, keyin suv bosgan.

Ko'mirlanish kimyosi: Zamonaviy hijob asosan lignin hisoblanadi. Tsellyuloza va gemitsellyuloza komponenti 5% dan 40% gacha. Mumlar va azotli va oltingugurtli birikmalar kabi boshqa turli xil organik birikmalar ham mavjud. Ligninlar polimerlardir monolignollar, oila spirtli ichimliklar uning umumiy xususiyati a benzol bilan qo'ng'iroq qiling alil spirt yon zanjir. Ularni uglevod zanjirlari o'zaro bog'lab, umumiy tarkibiga (C) yaqinlashgan lignin hosil qiladi.₃₁H₃₄O₁₁) Tsellyuloza - ning polimeri glyukoza taxminiy formulasi bilan (C₆H₁₀O₅) n. Lignin og'irligi tarkibida 54% uglerod, 6% vodorod va 30% kislorod, tsellyuloza tarkibida 44% uglerod, 6% vodorod va 49% kislorod mavjud. Bituminiy ko'mir og'irligi bo'yicha taxminan 84,4% uglerod, 5,4% vodorod, 6,7% kislorod, 1,7% azot va 1,8% oltingugurt tarkibiga ega.^[33] Bu shuni anglatadiki, ko'mirlash jarayonida kimyoviy jarayonlar kislorodning ko'p qismini va vodorodning katta qismini olib tashlashi kerak, uglerod qoladi, bu jarayon karbonlashtirish.

Karbonizatsiya birinchi navbatda suvsizlanish, dekarboksilatsiya va demetanatsiya. Dehidratsiya suv molekulalarini pishadigan ko'mirdan reaktsiyalar orqali olib tashlaydi^[35]
2 R – OH → R – O – R + H₂O
Dekarboksillanishi pishib etilayotgan ko'mirdan karbonat angidrid gazini olib tashlaydi va bu kabi reaktsiya bilan davom etadi
RCOOH → RH + CO₂
demetanatsiya esa reaktsiya bilan davom etadi
2 R-CH₃ → R-CH₂-R + CH₄

Ushbu formulalarning har birida R reaksiyaga kirishuvchi guruhlar biriktirilgan tsellyuloza yoki lignin molekulasining qoldig'ini aks ettiradi.

Dehidratsiya va dekarboksillanish ko'mirlashuvning boshida sodir bo'ladi, demetanatsiya esa ko'mir bitum darajasiga etganidan keyingina boshlanadi. Dekarboksilatsiyaning ta'siri kislorod foizini kamaytirishga, demetanatsiya esa vodorod foizini pasayishiga olib keladi. Suvsizlanish ikkalasini ham bajaradi. Karbonlashtirish jarayoni davom etar ekan, alifatik birikmalar (uglerod atomlari zanjirlari bilan tavsiflangan uglerod birikmalari) bilan almashtiriladi aromatik birikmalar (uglerod atomlarining halqalari bilan tavsiflangan uglerod birikmalari) va aromatik halqalar birlasha boshlaydi poliaromatik birikmalar (uglerod atomlarining bog'langan halqalari). Tuzilishi tobora ko'proq o'xshaydi grafen, grafitning tarkibiy elementi.
Kimyoviy o'zgarishlar jismoniy o'zgarishlar bilan birga keladi, masalan, o'rtacha teshik hajmining pasayishi. Qo’ng’ir ko’mirning makeral moddalari (organik zarralari) tarkib topgan huminit, bu tashqi ko'rinishida tuproqdir. Ko'mir sub-bitumli ko'mirga etguncha, huminit vitreus (porloq) bilan almashtirila boshlaydi. vitrinit. Bitumli ko'mirning pishishi xarakterlanadi bitumlanish, ko'mirning qaysi qismiga aylantiriladi bitum, uglevodorodga boy jel. Antrasitning pishishi xarakterlanadi debetumenizatsiya (demetanatsiyadan) va antrasitning a bilan sindirish tendentsiyasining kuchayishi konkoidal sinish, qalin shishani sindirish usuliga o'xshash.