Süsi: rakendus ja mitmekesisus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-07 20:58

Raske on ette kujutada midagi inimkonna jaoks hädavajalikumat kui kivisüsi. Selle rakendus on nii multifunktsionaalne, et mõnikord lihts alt imestad. Sellistel hetkedel hiilib tahes-tahtmata sisse kahtlus ja peas kõlab täiesti loogiline küsimus: “Mis? Kas kõik on kivisüsi?!” Kõik on harjunud pidama kivisütt lihts alt põlevaks materjaliks, kuid tegelikult on selle kasutusala nii lai, et tundub lihts alt uskumatu.

Söekihtide teke ja päritolu

Söe ilmumine Maale pärineb kaugest paleosoikumi ajastust, mil planeet oli alles arengujärgus ja oli meile täiesti võõra ilmega. Söekihtide moodustumine algas umbes 360 000 000 aastat tagasi. See juhtus peamiselt eelajalooliste veehoidlate põhjasetetes, kuhu orgaanilised materjalid kogunesid miljonite aastate jooksul.

Teisisõnu,kivisüsi on põhja vajunud, lagunenud ja veesamba alla surutud hiidloomade, puutüvede ja muude elusorganismide kehade jäänused. Maardlate moodustumise protsess on üsna pikk ja söekihi tekkeks kulub vähem alt 40 000 000 aastat.

Söe kaevandamine

Inimesed on juba ammu aru saanud, kui oluline ja asendamatu on kivisüsi, selle omadusi ja rakendusi on suudetud suhteliselt hiljuti nii suures ulatuses hinnata ja kohandada. Söemaardlate ulatuslik arendamine algas alles XVI-XVII sajandil. Inglismaal ja kaevandatud materjali kasutati peamiselt suurtükkide valmistamiseks vajaliku malmi sulatamiseks. Kuid selle tootmine oli tänapäevaste standardite järgi nii tühine, et seda ei saa nimetada tööstuslikuks.

Suuremahuline kaevandamine algas alles 19. sajandi keskpaiga poole, kui arenev industrialiseerimine muutus kivisöe jaoks hädavajalikuks. Selle kasutamine aga piirdus tol ajal eranditult põletamisega. Praegu töötab kogu maailmas sadu tuhandeid kaevandusi, mis toodavad päevas rohkem kui mõne aasta jooksul 19. sajandil.

Kõsöe sordid

Söekihtide ladestused võivad ulatuda mitme kilomeetri sügavusele, ulatudes maakera paksuseni, kuid mitte alati ja mitte kõikjal, sest see on nii sisult kui ka välimuselt heterogeenne.

Seda fossiili on 3 peamist tüüpi: antratsiit, pruunsüsi ja turvas, mis meenutab väga kaugelt kivisütt.

1. Antratsiit on omataolise planeedi vanim moodustisperekond, on selle liigi keskmine vanus 280 000 000 aastat. See on väga kõva, suure tihedusega ja selle süsinikusisaldus on 96–98%.
2. Pruunsöe kõvadus ja tihedus on suhteliselt madal, samuti süsinikusisaldus. Sellel on ebastabiilne, lahtine struktuur ja see on ka üleküllastunud veega, mille sisaldus võib ulatuda kuni 20%.
3. Turba liigitatakse samuti kivisöe liikide hulka, kuid pole veel moodustunud, seega pole sellel kivisöega mingit pistmist.

Söe omadused

Nüüd on raske ette kujutada teist kivisöest kasulikumat ja praktilisemat materjali, mille peamised omadused ja kasutusala väärivad suurimat kiitust. Tänu selles sisalduvatele ainetele ja ühenditele on see muutunud lihts alt asendamatuks kõigis tänapäeva eluvaldkondades.

Söe komponent näeb välja selline:

• keskmine lenduvate ainete hulk ulatub 35-40%;
• keskmine tuhasisaldus ei ületa 15-18%;
• keskmine niiskusesisaldus kõigub 12-15% vahel;
• keskmine kalorisisaldus on 5500–7000 kcal/kg.

Kõik need komponendid teevadki kivisöe, mille kasutamine ja kasutamine on nii multifunktsionaalne. Söes sisalduvad lenduvad ained tagavad kiire süttimise, millele järgneb kõrgete temperatuuride saavutamine. Niiskusesisaldus lihtsustab töötlemistkivisüsi, kalorisisaldus muudab selle kasutamise farmaatsiatoodetes ja kosmetoloogias asendamatuks, tuhk ise on väärtuslik mineraalmaterjal.

Söe kasutamine kaasaegses maailmas

Mineraalide kasutamine on erinev. Süsi oli algselt ainult soojuse, seejärel energia allikas (muutis vee auruks), kuid nüüd on kivisöe võimalused selles osas lihts alt piiramatud.

Söe põlemisel tekkiv soojusenergia muudetakse elektrienergiaks, sellest valmistatakse koksi-keemiatooteid ja ekstraheeritakse vedelkütust. Kivisüsi on ainus kivim, mis sisaldab lisandina selliseid haruldasi metalle nagu germaanium ja gallium. Sellest ekstraheeritakse koksiahjugaas, mis seejärel töödeldakse benseeniks, millest eraldatakse kumaroonvaik, millest valmistatakse kõikvõimalikke värve, lakke, linoleumit ja kummi. Aromaatseid süsivesinikke, fenoole ja püridiini aluseid saadakse kivisöest. Töötlemise käigus kasutatakse kivisütt vanaadiumi, grafiidi, väävli, molübdeeni, tsingi, plii ja paljude teiste väärtuslike ja nüüdseks asendamatute toodete tootmiseks.