НИР "Изучение ископаемого угля"

Изучение ископаемого угля

Выполнила:

Черемкина Карина,

ученица 7 класса Майорской СОШ

Руководитель:

Катанова Марина Григорьевна,

учитель химии

Актуальность Летом 2015 года мой отец Слепцов Константин Петрович нашел окаменелое дерево с фрагментами ископаемого угля в местности «Таас Кутуруга» в 45 км от села Кебергене. По рассказам отца уголь найден в сыпном яре на глубине 9 метров. Мы заинтересовались этой находкой и начали проводить собственное исследование

Гипотеза: Если мы докажем, что найденные фрагменты являются углем, то это означает, что перед нами остатки древнейших деревьев и растений, которые росли в болотистых джунглях в теплом влажном климате сотни миллионов лет назад. В таких болотах преобладали быстрорастущие тростники и папоротники гигантских размеров.

Цель исследования: по найденному фрагменту угля доказать, что здесь раньше произрастали древнейшие деревья и растения Задачи исследования : 1. проанализировать литературу по теме исследования; 2. сделать сравнение каменных углей с фрагментом ископаемого угля; 3. Провести анализ полученных материалов и сделать выводы

Уголь располагается в земной коре в виде пластов длиной до нескольких километров и толщиной до трех метров между скальными породами. Уголь представляет собой остатки древнейших деревьев и растений, которые росли в болотистых джунглях в теплом влажном климате сотни миллионов лет назад. В таких болотах преобладали быстрорастущие тростники и папоротники гигантских размеров. Со временем они отмирали и падали в болото. Это спасало их от гниения. Бактерии перерабатывали некоторые части деревьев, превращая, их в газ, который улетучивался. Оставалась черная масса, состоящая в основном из углерода. В дальнейшем она превращалась в пласт угля. Буйная растительность постепенно наращивала этот пласт до толщины в несколько метров. В конце концов этот процесс останавливался, когда данный участок покрывался водой. В результате пласты угля покрывались слоями донных отложений и песка.

Со временем давление верхних слоев вытесняло жидкость, оставляя пастообразную массу, которая, медленно застывая, превращалась в уголь. В некоторых местах этот процесс повторялся несколько раз. Образовавшийся слой осадков покрывался водой, на этом месте заново образовывалось болото. Опять появлялся слой растительности, и снова он затоплялся. Таким образом создавались слои угля, разделенные между собой илом и песком, со временем затвердевшими. Для превращения дерева в уголь требуются многие тысячи лет. Легко видеть подтверждение того, что уголь произошел от дерева. Изредка в угле находят хорошо сохранившиеся отпечатки папоротника, коры деревьев, а также окаменелые куски стволов и пни.

Характеристики и виды каменного угля

      Самый молодой вид – бурый уголь. Он залегает на глубине порядка 1 км. Воды в нем еще много – около 43%. Содержит большое количество летучих веществ. Хорошо воспламеняется и горит, но тепла дает мало.   Каменный уголь – залегает он на глубинах до 3 км. Так как давление верхних пластов больше, то и содержание воды в каменном угле меньше – около 12%, летучих веществ – до 32%, зато углерода содержится от 75% до 95%. Он также легко воспламеняется, но горит лучше. А за счет малого количества влаги дает больше тепла.   Антрацит – более древняя порода. Залегает на глубинах порядка 5 км. В нем больше углерода и практически нет влаги. Антрацит – твердое топливо, плохо воспламеняется, зато удельная теплота сгорания самая высокая – до 7400 ккал/кг.  

Изучение ископаемого угля показывает, что перед нами несомненно окаменелое дерево с фрагментами угля

Процесс окаменения происходит под землёй, когда дерево оказывается похороненным под осадком, но не портится из-за недостатка кислорода. Богатая минеральными веществами вода, текущая сквозь осадок, приносит минералы в клетки растения, и когда лигнин и целлюлоза распадаются, остаётся камень, повторяющий первоначальную форму. При этом все органические вещества замещаются минералами (зачастую силикатами, такими как кварц), а оригинальная микроскопическая структура дерева сохраняется.

Изучив фрагмент ископаемого угля мы сравнили его с торфом, бурым и каменным углем

Результаты сравнения показали, что наш ископаемый уголь – это каменный уголь

Каменный уголь — осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков

растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений).

Применение каменного угля

  Область использования каменного угля просто огромна.

  • Из угля добывают серу, ванадий, германий, цинк, свинец.

  • Сам уголь – превосходное топливо.

  • Используется в металлургии для выплавки железа, при производстве чугуна, стали.

  • Полученную после сжигания угля золу используют в производстве строительных материалов.

  • Из угля после его специальной обработки получают бензол и ксилол, которые используют в производстве лаков, красок, растворителей, линолеума.

  • Путем сжижения угля получают первоклассное жидкое топливо.

  • Уголь – сырье для получения графита. А также нафталина и еще ряда ароматических соединений.

В результате химической обработки каменного угля на сегодняшний день получают свыше 400 видов промышленных продуктов.

Выводы: 1. проанализировав литературу узнали что такое уголь, где он образуется, виды угля, его применение; 2. сделав сравнение каменных углей с фрагментом ископаемого угля выявили что это каменный уголь; 3. Провели анализ полученных материалов и сделали выводы

Заключение Цель работы достигнута: мы доказали, что здесь произрастали древние деревья . Ведь для образования угля необходимо огромное количество растительной массы. И лучше, если растения накапливаются в одном месте и не успевают разлагаться полностью. Идеальное место для этого – болота. Вода в них бедна кислородом, что препятствует жизнедеятельности бактерий. В болотах накапливается растительная масса. Не успевая полностью сгнить, она спрессовывается следующими отложениями почвы. Так получается торф – исходный материал для угля. Следующие пласты почвы как бы запечатывают торф в земле. В результате он полностью лишается доступа кислорода и воды и превращается в угольный пласт. Процесс этот длительный. Так, большая часть современных запасов каменного угля образовались в эпоху палеозоя, т. е. более 300 млн. лет назад.