Carbon, hydrogen at oxygen ay ang pangunahing organikong bagay sa karbon, accounting para sa higit sa 95%; Kung mas malalim ang coalification, mas mataas ang nilalaman ng carbon at mas mababa ang nilalaman ng hydrogen at oxygen. Ang carbon at hydrogen ay ang mga elemento na bumubuo ng init sa panahon ng pagkasunog ng karbon, at ang oxygen ay ang elementong sumusuporta sa pagkasunog. Kapag ang karbon ay sinunog, ang nitrogen ay hindi gumagawa ng init, ngunit nababago sa nitrogen oxides at ammonia sa mataas na temperatura, at namuo sa isang libreng estado. Ang sulfur, phosphorus, fluorine, chlorine at arsenic ay mga nakakapinsalang sangkap sa karbon, kung saan ang sulfur ang pinakamahalaga. Kapag sinunog ang karbon, karamihan sa sulfur ay na-oxidized sa sulfur dioxide (SO2), na ibinubuhos ng flue gas, nagpaparumi sa atmospera, nagdudulot ng panganib sa paglaki ng mga hayop at halaman at kalusugan ng tao, at kinakaing metal na kagamitan; Kapag ang coal na may mataas na sulfur content ay ginagamit sa metalurgical coking, nakakaapekto rin ito sa kalidad ng coke at steel. Samakatuwid, ang nilalaman ng "sulfur" ay isa sa mga mahalagang index upang suriin ang kalidad ng karbon.

Ang nasusunog na gas na ginawa ng agnas ng organikong bagay sa karbon sa ilalim ng ilang partikular na temperatura at kundisyon ay tinatawag na "volatile", na isang halo-halong gas na binubuo ng iba't ibang hydrocarbons, hydrogen, carbon monoxide at iba pang mga compound. Ang pabagu-bago ng isip ay ang pangunahing index ng kalidad ng karbon, na gumaganap ng isang mahalagang papel na sanggunian sa pagtukoy ng mga paraan ng pagproseso at paggamit at mga teknolohikal na kondisyon ng karbon. Ang karbon na may mababang antas ng coalification ay may mas madaling matuyo. Kung ang mga kondisyon ng pagkasunog ay hindi angkop, ang karbon na may mataas na pabagu-bago ng nilalaman ay madaling makagawa ng hindi nasusunog na mga particle ng carbon kapag nasusunog, na karaniwang kilala bilang "itim na usok"; At gumawa ng higit pang mga pollutant tulad ng carbon monoxide, polycyclic aromatic hydrocarbons at aldehydes, at nababawasan ang thermal efficiency. Samakatuwid, ang naaangkop na mga kondisyon ng pagkasunog at kagamitan ay dapat piliin ayon sa pabagu-bago ng isip ng karbon.

Mayroong ilang mga di-organikong sangkap sa karbon, pangunahin ang tubig at mineral, at ang kanilang pag-iral ay binabawasan ang kalidad at halaga ng paggamit ng karbon. Ang mga mineral ay ang mga pangunahing dumi sa karbon, tulad ng sulfide, sulfate at carbonate, na karamihan ay mga nakakapinsalang sangkap.

Ang "moisture" ay may malaking impluwensya sa pagproseso at paggamit ng karbon. Kapag ang tubig ay nagiging singaw sa panahon ng pagkasunog, sinisipsip nito ang init, kaya binabawasan ang calorific value ng karbon. Ang kahalumigmigan sa karbon ay maaaring nahahati sa panlabas na kahalumigmigan at panloob na kahalumigmigan, at ang panloob na kahalumigmigan ay karaniwang ginagamit bilang isang index upang suriin ang kalidad ng karbon. Kung mas mababa ang antas ng coalification, mas malaki ang panloob na lugar ng ibabaw ng karbon at mas mataas ang nilalaman ng kahalumigmigan.

Ang "abo" ay ang solidong nalalabi pagkatapos ganap na masunog ang karbon, at ito ay isang mahalagang index ng kalidad ng karbon. Ang abo ay pangunahing nagmumula sa hindi nasusunog na mga mineral sa karbon. Kapag nasunog ang mineral, dapat itong sumipsip ng init, at ang isang malaking halaga ng slag ay mag-aalis ng init, kaya kung mas mataas ang abo, mas mababa ang thermal efficiency ng pagkasunog ng karbon; Ang mas maraming abo, mas maraming abo ang nalilikha ng pagkasunog ng karbon, at mas maraming fly ash ang nadidischarge. Sa pangkalahatan, ang nilalaman ng abo ng mataas na kalidad na karbon at malinis na karbon ay medyo mababa [1].

Ang karbon ay ipinamamahagi sa lahat ng mga kontinente at mga isla ng karagatan, ngunit ang distribusyon ng karbon sa mundo ay lubhang hindi pantay, at ang mga reserba ng karbon sa iba't ibang mga bansa ay ibang-iba din. Ang China, United States, Russia at Germany ay mayaman sa mga reserbang karbon, at sila rin ang mga pangunahing bansang gumagawa ng karbon sa mundo, kung saan ang China ang bansang may pinakamataas na output ng karbon sa mundo. Ang mga mapagkukunan ng karbon ng China ay nangunguna sa mundo, pangalawa lamang sa Estados Unidos, Ruso at Australia [9].

Bagama't ang mahalagang posisyon ng coal ay napalitan ng langis, sa mahabang panahon, ito ay hindi maiiwasang bumaba dahil sa unti-unting pagkaubos ng langis. Dahil sa malaking reserba ng karbon at mabilis na pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mga bagong teknolohiya tulad ng coal gasification ay naging mature at malawakang ginagamit.

Ayon sa iba't ibang mga orihinal na materyales at kondisyon ng pagbuo ng karbon, ang likas na karbon ay maaaring nahahati sa tatlong kategorya, katulad ng humus na karbon, natitirang humus na karbon at sapropelic na karbon.

Ang China ang unang bansang gumamit ng karbon sa mundo. Ang mga coal handicraft ay natagpuan sa Xinle ancient cultural site sa Liaoning Province, at ang mga coal cake ay natagpuan din sa gongyi city, Henan Province.

Sa Shan Hai Jing, ang karbon ay tinatawag na stone nie, habang sa Wei at Jin dynasties, ang karbon ay tinatawag na graphite o carboniferous. Ang pangalang coal ay unang ginamit sa Compendium of Materia Medica ni Li Shizhen sa Ming Dynasty.

Ang Greece at sinaunang Roma ay mga bansa rin na gumamit ng karbon kanina. Isinulat ng iskolar na Griyego na si Theophrastos ang The History of Stone noong mga 300 BC, na nagtala ng kalikasan at pinagmulan ng karbon. Ang sinaunang Roma ay nagsimulang gumamit ng karbon para sa pagpainit mga 2000 taon na ang nakalilipas.

Ang karbon ay isang napakakapal na layer ng itim na humus na naipon sa lupa ng mga sanga at ugat ng mga halaman sa loob ng milyun-milyong taon. Dahil sa pagbabago ng crust ng lupa, ito ay patuloy na nakabaon sa ilalim ng lupa at nakahiwalay sa hangin sa loob ng mahabang panahon, at pagkatapos ng isang serye ng kumplikadong pisikal at kemikal na mga pagbabago sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon, ito ay bumubuo ng isang itim na nasusunog na sedimentary rock, na kung saan ay ang proseso ng pagbuo ng karbon.

Ang kapal ng isang tahi ng karbon sa isang minahan ng karbon ay nauugnay sa bilis ng pagbaba ng crustal at ang akumulasyon ng halaman ay nananatili sa lugar na ito. Ang crust ng lupa ay mabilis na bumabagsak, at ang mga labi ng halaman ay nakasalansan nang makapal, kaya ang tahi ng karbon sa minahan ng karbon na ito ay makapal. Sa kabaligtaran, ang crust ng lupa ay dahan-dahang bumabagsak, at ang mga labi ng halaman ay nakasalansan nang manipis, kaya ang tahi ng karbon sa minahan ng karbon ay manipis. Dahil sa tectonic na paggalaw ng crust ng lupa, ang orihinal na pahalang na mga tahi ng karbon ay nakatiklop at nabali. Ang ilang mga tahi ng karbon ay ibinaon nang mas malalim sa ilalim ng lupa, ang iba ay itinutulak palabas, o kahit na nakalantad sa lupa, na madaling matagpuan ng mga tao. Mayroon ding ilang mga coal seam na medyo manipis at maliit ang lugar, kaya walang halaga ng pagmimina, at walang update na pahayag tungkol sa pagbuo ng karbon.

Nabubuo ba ang karbon sa ganitong paraan? Kung ang ilang mga paglalahad ay dapat pang pag-aralan at pag-usapan. Ang isang malaking minahan ng karbon ay may makapal na tahi ng karbon at mahusay na kalidad ng karbon, ngunit ang lugar nito ay hindi masyadong malaki sa pangkalahatan. Kung ito ay isang likas na akumulasyon ng mga dahon at ugat ng mga halaman para sa milyun-milyong taon, ang lugar nito ay dapat na napakalaki. Dahil ang mga kagubatan at damuhan ay nasa lahat ng dako sa mundo noong sinaunang panahon, dapat mayroong mga bakas ng pag-iimbak ng karbon sa lahat ng dako sa ilalim ng lupa; Ang tahi ng karbon ay hindi kinakailangang masyadong makapal, dahil ang mga dahon at ugat ng mga halaman ay nabubulok sa humus, na masisipsip ng mga halaman. Kung ito ay paulit-ulit, hindi ito magiging puro kapag ito ay sa wakas ay inilibing sa ilalim ng lupa, at ang hangganan sa pagitan ng layer ng lupa at coal seam ay hindi magiging malinaw.

Gayunpaman, hindi maikakaila ang katotohanan at batayan na ang karbon ay talagang nabuo sa pamamagitan ng sistematikong ebolusyon ng mga labi ng halaman, na isang katotohanang hindi maikakaila. Hangga't maingat mong obserbahan ang bloke ng karbon, makikita mo ang mga bakas ng mga dahon at ugat ng mga halaman; Kung maghihiwa ka ng karbon at pagmasdan ito sa ilalim ng mikroskopyo, makakahanap ka ng napakalinaw na mga tisyu at istruktura ng halaman, at kung minsan ang mga bagay tulad ng mga putot ay iniimbak sa mga tahi ng karbon, at ang ilang mga tahi ng karbon ay nababalot pa rin ng kumpletong mga fossil ng insekto.

Sa ilalim ng normal na temperatura at presyon ng ibabaw, ang halaman ay nananatiling naipon sa stagnant na tubig ay binago sa pit o sapropelic sa pamamagitan ng pit o sapropelic; Pagkatapos mailibing, lumulubog ang pit o sapropelic na putik sa malalim na ilalim ng lupa dahil sa paghina ng basement ng basin at nagiging lignite sa pamamagitan ng diagenesis; Kapag ang temperatura at presyon ay unti-unting tumaas, ito ay nababago sa bituminous coal sa anthracite sa pamamagitan ng metamorphism. Ang peatization ay tumutukoy sa proseso na ang mga labi ng matataas na halaman ay naiipon sa mga latian at nagiging pit sa pamamagitan ng mga pagbabago sa biochemical. Ang sapropargization ay tumutukoy sa proseso kung saan ang mga labi ng mas mababang mga organismo ay nababago sa sapropelic na putik sa pamamagitan ng mga biochemical na pagbabago sa mga latian. Ang Sapropargite ay isang uri ng maputik na substance na mayaman sa tubig at aspaltene. Ang proseso ng glacier ay maaaring mag-ambag sa pagkolekta at pag-iingat ng mga labi ng halamang bumubuo ng karbon [2].

Ang edad ng pagbuo ng karbon

Sa buong geological age, mayroong tatlong pangunahing yugto ng pagbuo ng karbon sa mundo:

Sa Paleozoic Carboniferous at Permian, ang mga halamang bumubuo ng karbon ay pangunahing mga halamang spore. Ang mga pangunahing uri ng karbon ay bituminous coal at anthracite.

Sa Jurassic at Cretaceous ng Mesozoic, ang mga halamang bumubuo ng karbon ay pangunahing mga gymnosperm. Ang mga pangunahing uri ng karbon ay lignite at bituminous coal.

Sa tersiyaryo ng Cenozoic, ang mga halamang bumubuo ng karbon ay pangunahing angiosperms. Ang pangunahing karbon ay lignite, na sinusundan ng peat at ilang batang bituminous coal.

Ang karbon ay ang pinakamalawak na ipinamamahagi na mapagkukunan ng enerhiya ng fossil sa mundo, na pangunahing nahahati sa apat na kategorya: bituminous coal at anthracite, sub-bituminous coal at lignite. 60% ng mga nare-recover na reserbang karbon sa mundo ay puro sa United States (25%), Soviet republics (23%) at China (12%). Bilang karagdagan, ang Australia, India, Germany at South Africa ay bumubuo ng 29% ng kabuuang produksyon ng karbon sa mundo, at ang mga napatunayang reserbang karbon ay higit sa 63 beses kaysa sa mga reserbang langis. Ang mga bansang may mayaman na reserbang karbon sa mundo ay karbon din.