Anglis yra vienas seniausių žmogui žinomų kuro rūšių. Ir net šiandien jis užima pirmaujančią poziciją pagal naudojimą. To priežastis yra jo paplitimas, paprastas išgavimas, apdorojimas ir naudojimas. Bet kas jis toks? Kokia yra anglies cheminė formulė?
Tiesą sakant, šis klausimas nėra visiškai teisingas. Akmens anglys nėra medžiaga, tai įvairių medžiagų mišinys. Jų yra daug, todėl neįmanoma visiškai nustatyti anglies sudėties. Todėl pagal cheminę anglies formulę šiame straipsnyje turėsime omenyje jos elementinę sudėtį ir kai kurias kitas savybes.
Bet ką galime sužinoti apie šios medžiagos būklę? Akmens anglys susidaro iš augalų liekanų per daugelį metų dėl aukštos temperatūros ir slėgio poveikio. Kadangi augalai yra organinės prigimties, anglies sudėtyje vyraus organinės medžiagos.
Priklausomai nuo anglies amžiaus ir kitų kilmės sąlygų, jos skirstomos į keletą tipų. Kiekviena rūšis išsiskiria savo elementaria sudėtimi, buvimupriemaišos ir kitos svarbios savybės.
Rudoji anglis
Yra jauniausia anglies rūšis. Jis netgi turi augalinę sumedėjusią struktūrą. Susidarė tiesiai iš durpių maždaug 1 kilometro gylyje.
Šios rūšies anglys turi gana daug drėgmės: nuo 20 iki 40 %. Patekęs į orą, jis išgaruoja, o anglis subyra į miltelius. Toliau kalbėsime apie šios konkrečios sausos liekanos cheminę sudėtį. Rudosiose anglies neorganinių priemaišų kiekis taip pat yra didelis ir siekia 20-45%. Šios priemaišos yra silicio dioksidas, aliuminio oksidai, kalcis ir geležis. Jame taip pat gali būti šarminių metalų oksidų.
Šioje anglyje yra daug lakiųjų organinių ir neorganinių medžiagų. Jie gali būti iki pusės šios rūšies anglies masės. Elementų sudėtis, atėmus neorganines ir lakias medžiagas, yra tokia:
- Anglies 50–75%.
- Deguonis 26–37%.
- Vandilis 3–5%.
- Azotas 0–2%.
- Siera 0,5–3%.
Anglis
Pagal susidarymo laiką šios rūšies anglys yra kitos po rudos. Jis yra juodos arba pilkai juodos spalvos, taip pat dervingo, kartais metalinio blizgesio.
Anglių drėgnumas yra daug mažesnis nei rudos spalvos: tik 1–12%. Lakiųjų medžiagų kiekis anglyse labai skiriasi priklausomai nuo gavybos vietos. Jis gali būti minimalus (nuo 2%), bet gali siekti ir panašias į rudųjų anglių vertes (iki 48%). Elementari kompozicija yra tokia:
- Anglies 75–92%.
- Vandilis 2, 5–5, 7 %.
- Deguonis 1, 5–15 %.
- Azotas iki 2,7%.
- Siera 0–4%.
Iš čia galime daryti išvadą, kad anglies cheminė formulė susideda iš daugiau anglies nei rudųjų anglių. Dėl to šios rūšies anglis yra geresnės kokybės kuras.
Antracitas
Antracitas yra seniausia iškastinių anglių forma. Jis yra tamsiai juodos spalvos ir turi būdingą metalinį blizgesį. Tai geriausia anglis pagal šilumos kiekį, kurį ji išskiria degdama.
Drėgmės ir lakiųjų medžiagų kiekis jame yra labai mažas. Kiekvienam rodikliui apie 5-7 proc. O elementų sudėtis pasižymi itin dideliu anglies kiekiu:
- Anglies daugiau nei 90%.
- Vandenilis 1–3%.
- Deguonis 1-1, 5%.
- Azotas 1–1, 5 %.
- Siera iki 0,8%.
Daugiau anglies yra tik grafite, kuris yra tolesnis antracito koalifikacijos etapas.
Medžio anglis
Šios rūšies anglis nėra fosilijos, todėl jos sudėtis turi tam tikrų ypatumų. Jis gaminamas kaitinant sausas medienas iki 450-500 oC temperatūros be oro. Šis procesas vadinamas pirolize. Jos metu iš medienos išsiskiria nemažai medžiagų: metanolio, acetono, acto rūgšties ir kitų, po kurių ji virsta anglimi. Beje, medienos deginimas taip pat yra pirolizė, tačiau dėl deguonies buvimo ore, išsiskiriančios dujos užsidega. Tai ir lemia egzistavimądega liepsna.
Mediena nėra vienalytė, joje daug porų ir kapiliarų. Panaši struktūra iš dalies išsaugoma ir iš jos gautoje anglyje. Dėl šios priežasties jis turi gerą adsorbcijos gebą ir yra naudojamas kartu su aktyvuota anglimi.
Šios rūšies anglies drėgnumas yra labai mažas (apie 3%), tačiau ilgai laikant jos sugeria drėgmę iš oro ir vandens procentas pakyla iki 7-15%. Neorganinių priemaišų ir lakiųjų medžiagų kiekis reguliuojamas GOST ir neturėtų viršyti atitinkamai 3% ir 20%. Elementų sudėtis priklauso nuo gamybos technologijos ir atrodo maždaug taip:
- Anglis 80–92%.
- Deguonis 5–15%.
- Vandilis 4–5%.
- Azotas ~0%.
- Siera ~0%.
Anglies cheminė formulė rodo, kad anglies kiekiu ji artima akmeniui, tačiau be to, joje yra tik nedidelis kiekis nereikalingų degimui elementų (sieros ir azoto).
Aktyvuota anglis
Aktyvuota anglis yra anglies rūšis, turinti didelį specifinį porų paviršiaus plotą, todėl ji dar geriau sugeria nei mediena. Jo gamybai kaip žaliava naudojama medžio anglis ir anglis, taip pat kokoso kevalai. Pradinė medžiaga yra aktyvuojama. Jo esmė – atverti užsikimšusias poras aukšta temperatūra, elektrolitų tirpalais arba vandens garais.
Aktyvinimo proceso metu keičiasi tik medžiagos struktūra, todėl aktyvintos anglies cheminė formulėidentiškas žaliavų, iš kurių jis buvo pagamintas, sudėčiai. Aktyvintos anglies drėgmės kiekis priklauso nuo porų specifinio paviršiaus ploto ir paprastai yra mažesnis nei 12%.
