Čierne uhlie

Čierne uhlie (iné názvy: kamenné uhlie [príd. meno znie kamennouhoľný[1], staršie kamenouhoľný[2]], bituminózne/bitumenózne/bitúmenové/živičné/dechtovité uhlie[3][4][5][6] [uvedený termín bitumenózne/... uhlie má ale aj iné významy]) je kaustobiolit, druh horľavej usadenej horniny, jeden z najkvalitnejších typov uhlia. Uhlie vzniklo z organického materiálu väčšinou v prvohorách alebo druhohorách.

Čierne uhlie
Čierne - bitumenózne uhlie (foto USGS).
Čierne - bitumenózne uhlie (foto USGS).
Zloženie
Hlavné minerálybitumenózna zložka – (litotyp)
Akcesóriekremeň, kalcit, íly, sulfidy železa
Vlastnosti
Textúramasívna, lesklá až vláknitá
Farbahnedá až čierna

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

CharakteristikaUpraviť

Čierne uhlie možno rozoznať od hnedého uhlia najjednoduchšie na základe vrypu, ktorý je pri čiernom uhlí čierny[7]. Líši sa tiež nižším obsahom vody (od 4 do 14%)[8]. Obsahuje asi 72 (resp. 75%[9]) až 92% uhlíka a približne 10 - 42%[10] 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[8]. Odraznosť vitrinitu sa pri čiernom uhlí pohybuje okolo 0,5 až 2,8[11].

KlasifikáciaUpraviť

Podľa množstva prchavých látok, výhrevnosti a koksovateľnosti sa rozoznáva niekoľko typov čierneho uhlia. Následné členenie je používané v Česku a na Slovensku[7]:

  • 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 (v anglicky hovoriacich krajinách označované ako "steam coal")
  • 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 už uvedených parametrov zakladá aj na jeho spekavosti.

VznikUpraviť

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[12]. Teplota pri preuhoľnení pri vzniku čierneho uhlia sa pohybuje od 60 do 180°C[11]. 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.

ReferencieUpraviť

  1. kamennouhoľný. In: Krátky slovník slovenského jazyka 2003
  2. kamenouhoľný. In: Slovník slovenského jazyka (Peciar)
  3. [1]
  4. Anglicko-slovenský technický slovník I, Alfa, 1993, S. 142
  5. [2]
  6. UNION, International Gas. Dictionnaire multilingue de l'industrie du gaz. [s.l.] : Vulkan-Verlag GmbH, 1997. 1165 s. ISBN 978-3-8027-3500-4. S. 14-15.
  7. a b ČINČURA, Juraj, ed. Encyklopédia Zeme. 1. vyd. Bratislava : Obzor, 1983. 717 s. S. 121.
  8. a b Matvejev, A. K.. Kamennyj ugoľ, Boľšaja sovietskaja enciklopedia [online]. bse.sci-lib.com, [cit. 2012-11-18]. Dostupné online. (po rusky)
  9. Paffengolc, K. N. a kolektív, 1973, Geologičeskij slovar. Tom 2 N-Ja, Nedra, Moskva s. 334-335
  10. Petránek, J.. Uhlí, On-line geologická encyklopedie [online]. geology.cz, 2007, [cit. 2012-11-17]. Dostupné online.
  11. a b Lintnerová, O. 2009, Geológia kaustobiolitov. Uhlie a uhľovodíky. Univerzita Komenského, Bratislava, 118 s.
  12. Babuška, V., Mužík, M., 1977, Mineralógia, petrografia a geológia. pre 1. a 2. ročník SPŠ baníckych. Alfa, Bratislava, s. 384