Čierne uhlie

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
(Presmerované z Kamenné uhlie)
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Čierne uhlie
usadené horniny, kaustobiolity
Čierne uhlie
Čierne - bitumenózne uhlie (foto USGS).
Hlavné minerály bitumenózna zložka – (litotyp)
Akcesórie kremeň, kalcit, íly, sulfidy železa
Textúra masívna, lesklá až vláknitá
Farba (y) hnedá až čierna
Pozri aj portál Vedy o Zemi

Čierne uhlie alebo kamenné uhlie v anglickej terminológii tiež bitumenózne uhlie je kaustobiolit, druh horľavej usadenej horniny, jeden z najkvalitnejších typov uhlia. Uhlie vzniklo z organického materiálu väčšinou v prvohorách alebo druhohorách.

Ide o horľavú surovinu, ktorá sa používa predovšetkým ako palivo na získavanie tepla a energie. Vzniklo z odumretých rastlinných zvyškov.

Charakteristika[upraviť | upraviť zdroj]

Čierne uhlie možno rozoznať od hnedého uhlia najjednoduchšie na základe vrypu, ktorý je pri čiernom uhlí čierny[1]. Líši sa tiež nižším obsahom vody (od 4 do 14%)[2]. Obsahuje asi 72 (resp. 75%[3]) až 92% uhlíka a približne 10 - 42%[4] resp. 45% horľavých prchavých látok. Obsahuje tiež 75-97% (prípadne aj viac) uhlíka, 1,5-5,7% vodíka, 1,5-15% kyslíka, 0,5-4% síry; do 1,5 % dusíka, množstvo popola sa pohybuje obyčajne od 2 až 4 % do 45%. Výhrevnosť čierneho uhlia sa pohybuje medzi 23,8 MJ/kg po 36,6 MJ/kg pri kvalitnejšom uhlí[2]. Odraznosť vitrinitu sa pri čiernom uhlí pohybuje okolo 0,5 až 2,8[5].

Klasifikácia[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa množstva prchavých látok, výhrevnosti a koksovateľnosti sa rozoznáva niekoľko typov čierneho uhlia. Následné členenie je používané v Česku a na Slovensku[1]:

  • plamenné čierne uhlie - je nevhodné na výrobu koksu, lebo je málo preuhoľnené, prchavé zložky tvoria viac než 35% hmotnostných %
  • plynové čierne uhlie - je vhodné na výrobu svietiplynu
  • mastné čierne uhlie - je vhodné na výrobu hutníckeho a zlievačského koksu, stredne preuhoľnené
  • chudé čierne uhlie - je vhodné ako energetická surovina
  • antracitové čierne uhlie - má obsah prchavých zložiek medzi 8 a 17 hmotnostných %, vysoko preuhoľnené
  • antracit - má obsah prchavých zložiek menší než 8 hm. %

Existujú rôzne klasifikácie používané v bývalom ZSSR, Západnej Európe a USA. Medzinárodná klasifikácia sa okrem horeuvedených parametrov zakladá aj na jeho spekavosti.

Vznik[upraviť | upraviť zdroj]

Prvé čierne uhlie sa objavuje už v silúre a devóne, najrozšírenejšie je však v karbónskych, permských a jurských súvrstviach. Keďže väčšina čierneho uhlia vznikla v prvohorách, predstavujú ho najčastejšie zvyšky nedokonale rozložených vyšších rastlín ako sú paprade, prasličky a plavúne. Tieto organické zvyšky museli byť nahromadené vo veľkom množstve a prekryté mladšími zvyškami alebo inými usadenými horninami, ktoré zabránili prístupu vzduchu a ich následnej oxidácii. Následne boli v dôsledku tlaku a vyššej teploty postupne premenené na uhlie. Preuhoľňovanie (karbonifikácia) má niekoľko štádií (porašelinné, hnedouhoľné a napokon čiernouhoľné až antracitické štádium). Čiernouhoľné štádium je charakteristické procesom vitrizácie, kedy sa uhoľná hmota, hlavne dovtedy výrazne nepozmenené vosky a živice v dôsledku fyzikálno-chemických činiteľov ďalej menia. Humusová zložka sa mení na vlastnú čiernouhoľnú substanciu. Uhoľná hmota získava silný lesk, vzrastá aj jej kompaktnosť a tvrdosť[6]. Teplota pri preuhoľnení pri vzniku čierneho uhlia sa pohybuje od 60 do 180°C[5]. Čierne uhlie je obvykle staršie ako hnedé, stupeň preuhoľnenia však závisí od viacerých faktorov. Pri vyššom tepelnom toku v zemskej kôre môže dosiahnuť vyšší stupeň preuhoľnenia aj mladšie uhlie.

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. a b Činčura, J. a kol., 1983, Encyklopédia Zeme. Bratislava, Obzor, s. 121
  2. a b Matvejev, A. K.. Kamennyj ugoľ, Boľšaja sovietskaja enciklopedia [online]. bse.sci-lib.com, [cit. 2012-11-18]. Dostupné online. (po rusky)
  3. Paffengolc, K. N. a kolektív, 1973, Geologičeskij slovar. Tom 2 N-Ja, Nedra, Moskva s. 334-335
  4. Petránek, J.. Uhlí, On-line geologická encyklopedie [online]. geology.cz, 2007, [cit. 2012-11-17]. Dostupné online.
  5. a b Lintnerová, O. 2009, Geológia kaustobiolitov. Uhlie a uhľovodíky. Univerzita Komenského, Bratislava, 118 s.
  6. Babuška, V., Mužík, M., 1977, Mineralógia, petrografia a geológia. pre 1. a 2. ročník SPŠ baníckych. Alfa, Bratislava, s. 384