Ածուխը մարդուն հայտնի ամենահին վառելանյութերից մեկն է: Եվ այսօր էլ այն առաջատար դիրք է զբաղեցնում օգտագործման առումով։ Դրա պատճառը դրա տարածվածությունն է, արդյունահանման, մշակման և օգտագործման հեշտությունը: Բայց ի՞նչ է նա։ Ո՞րն է ածուխի քիմիական բանաձևը:
Իրականում այս հարցը լիովին ճիշտ չէ: Ածուխը նյութ չէ, այն տարբեր նյութերի խառնուրդ է։ Դրանք շատ են, ուստի անհնար է ամբողջությամբ որոշել ածխի բաղադրությունը։ Հետևաբար, այս հոդվածում ածուխի քիմիական բանաձևի ներքո մենք ավելի շուտ նկատի կունենանք դրա տարրական բաղադրությունը և որոշ այլ առանձնահատկություններ:
Բայց ի՞նչ կարող ենք սովորել այս նյութի վիճակի մասին: Ածուխը գոյանում է բույսերի մնացորդներից երկար տարիների ընթացքում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման ազդեցության պատճառով: Եվ քանի որ բույսերն իրենց բնույթով օրգանական են, ապա ածխի բաղադրության մեջ գերակշռող կլինեն օրգանական նյութերը։
Կախված ածխի ծագման տարիքից և այլ պայմաններից՝ այն բաժանվում է մի քանի տեսակների. Յուրաքանչյուր տեսակ առանձնանում է իր տարրական կազմով, առկայությամբկեղտեր և այլ կարևոր հատկանիշներ։
Շագանակագույն ածուխ
ածուխի ամենաերիտասարդ տեսակն է: Այն նույնիսկ ունի բուսական փայտային կառուցվածք։ Ձևավորվել է անմիջապես տորֆից մոտ 1 կիլոմետր խորության վրա։
Այս տեսակի ածուխը պարունակում է բավականին մեծ քանակությամբ խոնավություն՝ 20-ից 40%: Երբ ենթարկվում է օդի, այն գոլորշիանում է, և ածուխը փոշու է դառնում։ Հաջորդը, մենք կխոսենք այս կոնկրետ չոր մնացորդի քիմիական կազմի մասին: Մեծ է նաև շագանակագույն ածխի մեջ անօրգանական կեղտերի քանակը և կազմում է 20-45%: Այդ կեղտերն են սիլիցիումի երկօքսիդը, ալյումինի, կալցիումի և երկաթի օքսիդները: Այն կարող է նաև պարունակել ալկալիական մետաղների օքսիդներ։
Այս ածուխի մեջ կան շատ ցնդող օրգանական և անօրգանական նյութեր: Նրանք կարող են լինել այս տեսակի ածուխի զանգվածի մինչև կեսը: Տարրական բաղադրությունը հանած անօրգանական և ցնդող նյութերը հետևյալն է.
- Ածխածին 50-75%.
- Թթվածին 26-37%.
- Ջրածին 3-5%.
- Ազոտ 0-2%.
- Ծծումբ 0,5-3%.
Ածուխ
Ըստ ձևավորման ժամանակի, ածուխի այս տեսակը հաջորդում է շագանակագույնից հետո: Այն ունի սև կամ մոխրագույն-սև գույն, ինչպես նաև խեժային, երբեմն մետաղական փայլ:
Ածուխի խոնավությունը շագանակագույնից շատ ավելի քիչ է. ընդամենը 1-12%: Ածխի մեջ ցնդող նյութերի պարունակությունը մեծապես տարբերվում է՝ կախված արդյունահանման վայրից։ Այն կարող է լինել նվազագույն (2%-ից), բայց կարող է նաև հասնել շագանակագույն ածուխի նման արժեքների (մինչև 48%): Տարրական կազմը հետևյալն է.
- Ածխածին 75-92%.
- Ջրածին 2, 5-5, 7%.
- Թթվածին 1, 5-15%.
- Ազոտ մինչև 2,7%.
- Ծծումբ 0-4%.
Այստեղից կարող ենք եզրակացնել, որ կարծր ածխի քիմիական բանաձևը բաղկացած է ավելի շատ ածխից, քան շագանակագույն ածուխից: Սա ածուխի այս տեսակը դարձնում է ավելի որակյալ վառելիք:
Անտրացիտ
Անտրացիտը բրածո ածխի ամենահին ձևն է: Այն ունի մուգ սև գույն և ունի բնորոշ մետաղական փայլ։ Սա լավագույն ածուխն է այն ջերմության քանակի առումով, որը թողնում է այրվելիս:
Խոնավության և ցնդող նյութերի քանակը դրանում շատ փոքր է։ Մոտ 5-7% յուրաքանչյուր ցուցանիշի համար։ Իսկ տարրական բաղադրությունը բնութագրվում է չափազանց բարձր ածխածնի պարունակությամբ:
- Ածխածինը 90%-ից ավելի.
- Ջրածին 1-3%.
- Թթվածին 1-1, 5%.
- Ազոտ 1-1, 5%.
- Ծծումբ մինչև 0,8%.
Ավելի շատ ածուխ պարունակվում է միայն գրաֆիտում, որը հանդիսանում է անտրացիտի կոալիֆիկացման հետագա փուլ:
Ածուխ
Ածուխի այս տեսակը բրածո չէ, ուստի այն ունի իր բաղադրության որոշ առանձնահատկություններ։ Այն արտադրվում է չոր փայտը տաքացնելով մինչև 450-500 oC առանց օդի: Այս գործընթացը կոչվում է պիրոլիզ: Դրա ընթացքում փայտից արտազատվում են մի շարք նյութեր՝ մեթանոլ, ացետոն, քացախաթթու և այլն, որից հետո այն վերածվում է ածխի։ Ի դեպ, փայտի այրումը նույնպես պիրոլիզ է, սակայն օդում թթվածնի առկայության պատճառով բաց թողնված գազերը բռնկվում են։ Ահա թե ինչն է առաջացնում գոյությունըբոցավառվում է, երբ այրվում է:
Փայտը միատարր չէ, ունի շատ ծակոտիներ և մազանոթներ։ Նմանատիպ կառուցվածք մասամբ պահպանվել է դրանից ստացված ածխի մեջ։ Այդ իսկ պատճառով այն ունի լավ կլանման կարողություն և օգտագործվում է ակտիվացված ածխածնի հետ մեկտեղ:
Այս տեսակի ածուխի խոնավությունը շատ ցածր է (մոտ 3%), սակայն երկարատև պահպանման ժամանակ այն կլանում է օդի խոնավությունը և ջրի տոկոսը բարձրանում է մինչև 7-15%: Անօրգանական կեղտերի և ցնդող նյութերի պարունակությունը կարգավորվում է ԳՕՍՏ-ներով և չպետք է գերազանցի համապատասխանաբար 3%-ը և 20%-ը: Տարրական բաղադրությունը կախված է արտադրության տեխնոլոգիայից և մոտավորապես այսպիսի տեսք ունի՝
- Ածխածին 80-92%.
- Թթվածին 5-15%.
- Ջրածին 4-5%.
- Ազոտ ~0%.
- Ծծումբ ~0%.
Ածխի քիմիական բանաձևը ցույց է տալիս, որ ածխածնի պարունակությամբ այն մոտ է քարին, բայց բացի այդ, այն ունի միայն այրման համար ոչ անհրաժեշտ տարրերի փոքր քանակություն (ծծումբ և ազոտ)::
Ակտիվացված ածխածին
Ակտիվացված ածխածինը ածխածնի տեսակ է, որն ունի բարձր հատուկ ծակոտի մակերես, ինչը այն դարձնում է ավելի ներծծող, քան փայտը: Դրա արտադրության համար որպես հումք օգտագործվում են փայտածուխն ու քարածուխը, ինչպես նաև կոկոսի կեղևը։ Ելակետային նյութը ենթարկվում է ակտիվացման գործընթացի։ Դրա էությունը խցանված ծակոտիները բացելն է բարձր ջերմաստիճանով, էլեկտրոլիտային լուծույթներով կամ ջրային գոլորշիներով։
Ակտիվացման գործընթացում փոխվում է միայն նյութի կառուցվածքը, հետևաբար ակտիվացված ածխածնի քիմիական բանաձևը.նույնական է այն հումքի բաղադրությանը, որից այն պատրաստված է: Ակտիվացված ածխածնի խոնավության պարունակությունը կախված է ծակոտիների հատուկ մակերեսից և սովորաբար 12%-ից պակաս է։
