Ածուխն իր տարբեր փոփոխություններով կարող է ունենալ շագանակագույնից մինչև սև գույն: Այն լավ վառելիք է, ուստի այն օգտագործվում է ջերմային էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու համար։ Առաջանում է բույսերի զանգվածի կուտակման և դրանում ֆիզիկական և քիմիական պրոցեսների անցման արդյունքում։
Ածխի տարբեր փոփոխություններ
Փայտի միջուկի կուտակումը ճահճացած հողում հանգեցնում է տորֆի առաջացմանը, որը հանդիսանում է ածխի նախադրյալը։ Տորֆի բանաձևը բավականին բարդ է, բացի այդ, ածխի այս տեսակի համար հատուկ ստոյխիոմետրիկ հարաբերակցություն չկա: Չոր տորֆը կազմված է ածխածնի, ջրածնի, թթվածնի, ազոտի և ծծմբի ատոմներից։
Այնուհետև, տորֆը երկրաբանական պրոցեսների ընթացքի հետևանքով առաջացած բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշումների երկարատև ազդեցության տակ ենթարկվում է ածխի հետևյալ փոփոխությունների.
- Շագանակագույն ածուխ կամ լիգնիտ.
- Բիտում.
- Ածուխ.
- Անտրացիտ.
Փոխակերպումների այս շղթայի վերջնական արդյունքը կոշտ գրաֆիտն է կամ գրաֆիտի նմանվող ածուխը, որի բանաձևը մաքուր ածխածին C է։
Ածխածին փայտ
Մոտ 300 միլիոն տարի առաջ, ածխածնի ժամանակաշրջանում, մեր մոլորակի հողի մեծ մասը ծածկված էր հսկա պտերային անտառներով: Աստիճանաբար այս անտառները մարեցին, և փայտը կուտակվեց ճահճացած հողերում, որոնց վրա նրանք աճեցին: Մեծ քանակությամբ ջուրն ու կեղտը խոչընդոտներ էին ստեղծում թթվածնի ներթափանցման համար, ուստի մեռած փայտը չէր քայքայվում։
Երկար ժամանակ նոր մեռած փայտը ծածկում էր հին շերտերը, որոնց ճնշումն ու ջերմաստիճանը աստիճանաբար բարձրանում էին։ Համակցված երկրաբանական գործընթացները ի վերջո հանգեցրին ածխի հանքավայրերի ձևավորմանը:
Կարբոնացման գործընթաց
«Կարբոնացում» տերմինը վերաբերում է ածխածնի մետամորֆիկ փոխակերպմանը, որը կապված է ծառերի շերտերի հաստության, տեկտոնական շարժումների և գործընթացների ավելացման, ինչպես նաև ջերմաստիճանի բարձրացման հետ՝ կախված շերտերի խորությունից:
Ճնշման բարձրացումն առաջին հերթին փոխում է ածխի ֆիզիկական հատկությունները, որի քիմիական բանաձևը մնում է անփոփոխ։ Մասնավորապես փոխվում է նրա խտությունը, կարծրությունը, օպտիկական անիզոտրոպությունը և ծակոտկենությունը։ Ջերմաստիճանի բարձրացումը փոխում է ածխի բուն բանաձևը դեպի ածխածնի պարունակության ավելացում և թթվածնի և ջրածնի նվազում: Այս քիմիական գործընթացները հանգեցնում են ածխի վառելիքի բնութագրերի ավելացմանը:
Ածուխ
Ածխի այս փոփոխությունը շատ հարուստ է ածխածնով, ինչը հանգեցնում է ջերմության փոխանցման բարձր գործակցի և հանգեցնում է էներգիայի արդյունաբերության մեջ դրա օգտագործմանը որպես հիմնական վառելիք:
Ածխի բանաձևը բաղկացած էբիտումային նյութեր, որոնց թորումը հնարավորություն է տալիս դրանից արդյունահանել անուշաբույր ածխաջրածիններ և մի նյութ, որը հայտնի է որպես կոքս, որը լայնորեն կիրառվում է մետալուրգիայի գործընթացներում։ Բացի բիտումային միացություններից, ածխի մեջ շատ ծծումբ կա։ Այս տարրը ածխի այրումից օդի աղտոտման հիմնական աղբյուրն է։
Ածուխը սև է և դանդաղ այրվում է՝ առաջացնելով դեղին բոց: Ի տարբերություն շագանակագույն ածխի, նրա կալորիականությունն ավելի բարձր է և կազմում է 30-36 ՄՋ/կգ։
Ածուխի բանաձևն ունի բարդ բաղադրություն և պարունակում է ածխածնի, թթվածնի և ջրածնի բազմաթիվ միացություններ, ինչպես նաև ազոտ և ծծումբ։ Քիմիական միացությունների նման բազմազանությունը քիմիական արդյունաբերության մի ամբողջ ուղղության՝ կարբոքիմիայի զարգացման սկիզբն էր։
Ներկայումս կարծր ածուխը գրեթե փոխարինվել է բնական գազով և նավթով, սակայն երկու կարևոր կիրառումներ շարունակում են գոյություն ունենալ.
- հիմնական վառելիք ՋԷԿ-երում;
- կոքսի աղբյուր՝ ստացված փակ պայթուցիկ վառարաններում կարծր ածխի առանց թթվածնի այրման արդյունքում։
