ГДЗ по Химии 10 Класс Параграф 10 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Назовите основные различия антрацита, каменного угля и бурого угля, укажите области их использования.

В зависимости от физических и химических характеристик выделяют три основных типа ископаемого угля:

• Антрацит обычно находится на значительных глубинах (до 6 км), отличается высокой плотностью и характерным блеском. Его применяют как высокоэффективное топливо, а также в производстве электродов.
• Каменный уголь встречается на меньших глубинах, содержит больше летучих веществ и влаги. Он обладает высокой плотностью, но не имеет блеска. Основное его применение — сырье для коксохимической промышленности.
• Бурый уголь залегает сравнительно неглубоко, содержит значительное количество органических и минеральных примесей, а также влаги. Он характеризуется низкой плотностью и рыхлой структурой. Используется преимущественно для производства топлива и при добыче некоторых редких элементов.

Различия между антрацитом, каменным углем и бурым углем можно рассмотреть более детально, чтобы понять, как их происхождение, физико-химические характеристики и области применения связаны между собой.

1. Антрацит

Антрацит — это самый старый и углеродосодержащий тип угля, который образуется на очень больших глубинах (до 6 км). Его характерные особенности:

• Высокая плотность и низкое содержание влаги. Антрацит имеет самую высокую плотность среди всех типов угля, что делает его наиболее энергоёмким. Это означает, что при сжигании он выделяет наибольшее количество тепла.
• Металлический блеск. Это уголь с характерным блеском, что связано с его высокой углеродной концентрацией и низким содержанием летучих веществ.
• Меньшее содержание летучих веществ. Летучие вещества — это компоненты, которые выделяются при сжигании угля, и их наличие влияет на эффективность сжигания. У антрацита содержание этих веществ минимально.

Области применения:

Антрацит используется в таких областях, как:

• Металлургия. Из-за своей высокой углеродной концентрации антрацит используется для производства кокса — основного материала для выплавки стали. Кокс является важным компонентом в доменных печах, так как он обеспечивает необходимую температуру для плавления железной руды.
• Энергетика. Антрацит используется для получения электроэнергии в качестве высокоэффективного топлива на электростанциях.
• Производство электродов. Высокая плотность и чистота углерода делают антрацит идеальным материалом для производства электродов, которые используются в электротехнической и металлургической промышленности, в частности в электродуговых печах.

2. Каменный уголь

Каменный уголь — это уголь, который образуется на меньших глубинах, чем антрацит, и представляет собой более «молодой» уголь. Его характеристики:

• Средняя плотность. Каменный уголь имеет более низкую плотность по сравнению с антрацитом, но всё ещё обладает высокой плотностью по сравнению с бурым углем.
• Содержание летучих веществ. Каменный уголь содержит больше летучих веществ и влаги, что делает его менее углеродосодержащим, чем антрацит, но более лёгким и легче воспламеняющимся.
• Отсутствие блеска. В отличие от антрацита, каменный уголь не обладает металлическим блеском, так как его углеродная структура менее уплотнена.

Области применения:

• Коксохимическая промышленность. Каменный уголь используется для получения кокса, который является важным материалом для металлургической промышленности, в частности для выплавки стали. Этот процесс требует угля с высоким содержанием углерода и минимальным содержанием примесей.
• Энергетика. Каменный уголь используется в качестве топлива на электростанциях и в котельных для выработки электроэнергии и отопления.
• Химическая промышленность. Каменный уголь является сырьём для производства различных химических веществ, таких как аммиак, фенол, смолы и синтетический бензин.

3. Бурый уголь

Бурый уголь образуется на самых малых глубинах, это уголь на самой ранней стадии углеродизации. Его особенности:

• Низкая плотность и рыхлая структура. Бурый уголь имеет наименьшую плотность и рыхлую структуру, что делает его менее энергоэффективным в сравнении с каменным углем и антрацитом.
• Высокое содержание влаги и летучих веществ. Бурый уголь содержит большое количество влаги и летучих веществ, что также снижает его теплотворную способность.
• Низкое содержание углерода. Это делает бурый уголь менее эффективным в качестве топлива, так как его калорийность значительно ниже, чем у других типов угля.

Области применения:

• Энергетика. Бурый уголь в основном используется для выработки электроэнергии на теплоэлектростанциях, особенно в регионах, где другие виды угля труднодоступны. Из-за низкой стоимости бурый уголь используется в качестве дешевого топлива, хотя и с меньшей эффективностью.
• Производство синтетических газов. Бурый уголь используется в химической промышленности для производства синтетических газов, таких как метан, и других химических веществ.
• Производство тепла. Бурый уголь часто используется в котельных и для отопления, особенно в районах с ограниченным доступом к более эффективным источникам энергии.

Сравнение:

• Антрацит — самый углеродосодержащий, эффективный в плане энергии, используется в металлургии и для высокоэффективного производства энергии.
• Каменный уголь — применяется в коксохимической промышленности, на электростанциях, в химической промышленности.
• Бурый уголь — используется в основном для дешевого производства энергии, его низкая калорийность делает его менее эффективным, но в некоторых регионах он является важным источником топлива.

Эти три типа угля различаются по степени углеродизации, физическим свойствам и эффективности использования, что определяет их применение в различных отраслях промышленности.