Batubara dalam berbagai modifikasinya dapat memiliki warna dari coklat menjadi hitam. Ini adalah bahan bakar yang baik, sehingga digunakan dalam konversi energi panas menjadi energi listrik. Ini terbentuk sebagai hasil dari akumulasi massa tanaman dan perjalanan proses fisik dan kimia di dalamnya.
Berbagai Modifikasi Batubara
Akumulasi pulp kayu di tanah rawa mengarah pada pembentukan gambut, yang merupakan prekursor batubara. Rumus gambut cukup rumit, selain itu, tidak ada rasio stoikiometrik khusus untuk jenis batubara ini. Gambut kering terdiri dari atom karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang.
Selanjutnya, gambut di bawah paparan suhu tinggi dan tekanan tinggi yang berkepanjangan yang dihasilkan dari proses geologis, mengalami sejumlah modifikasi batubara berikut:
- Batubara coklat atau lignit.
- Bitumen.
- Batubara.
- Antrasit.
Produk akhir dari rantai transformasi ini adalah grafit keras atau batubara mirip grafit, yang formulanya adalah karbon murni C.
Kayu karbonat
Sekitar 300 juta tahun yang lalu, selama periode Karbon, sebagian besar daratan planet kita ditutupi dengan hutan pakis raksasa. Lambat laun, hutan-hutan ini mati, dan kayu menumpuk di tanah berawa tempat mereka tumbuh. Jumlah air dan kotoran yang banyak menjadi penghalang bagi penetrasi oksigen, sehingga kayu mati tidak terurai.
Untuk waktu yang lama, kayu yang baru mati menutupi lapisan yang lebih tua, yang tekanan dan suhunya meningkat secara bertahap. Proses geologi terkait akhirnya mengarah pada pembentukan deposit batubara.
Proses karbonisasi
Istilah "karbonisasi" mengacu pada transformasi metamorfik karbon yang terkait dengan peningkatan ketebalan lapisan pohon, pergerakan dan proses tektonik, serta peningkatan suhu tergantung pada kedalaman strata.
Peningkatan tekanan terutama mengubah sifat fisik batubara, yang rumus kimianya tetap tidak berubah. Secara khusus, kerapatan, kekerasan, anisotropi optik, dan porositasnya berubah. Peningkatan suhu mengubah formula batubara menuju peningkatan kandungan karbon dan penurunan oksigen dan hidrogen. Proses kimia ini menyebabkan peningkatan karakteristik bahan bakar batubara.
Batubara
Modifikasi batubara ini sangat kaya akan karbon, yang menyebabkan koefisien perpindahan panas yang tinggi dan menyebabkan penggunaannya dalam industri energi sebagai bahan bakar utama.
Formula batubara terdiri darizat bitumen, distilasi yang memungkinkan untuk mengekstrak darinya hidrokarbon aromatik dan zat yang dikenal sebagai kokas, yang banyak digunakan dalam proses metalurgi. Selain senyawa bitumen, ada banyak belerang dalam batubara. Unsur ini merupakan sumber utama pencemaran udara dari pembakaran batubara.
Batubara berwarna hitam dan terbakar perlahan, menghasilkan nyala api kuning. Tidak seperti batubara coklat, nilai kalornya lebih tinggi dan mencapai 30-36 MJ/kg.
Formula batubara memiliki komposisi yang kompleks dan mengandung banyak senyawa karbon, oksigen dan hidrogen, serta nitrogen dan belerang. Keragaman senyawa kimia seperti itu adalah awal dari pengembangan seluruh arah dalam industri kimia - karbokimia.
Saat ini, batu bara keras hampir digantikan oleh gas alam dan minyak, tetapi dua kegunaan penting terus ada:
- bahan bakar utama di pembangkit listrik termal;
- sumber kokas diperoleh dari pembakaran batu bara keras tanpa oksigen dalam tanur sembur tertutup.
