Pierwiastek, niemetal (z 14 (IVA) grupy, 2 okresu i bloku p). Jest on podstawowym składnikiem związków organicznych (chemia organiczna jest zwana także chemią związków węgla). Najbardziej rozpowszechnionym jego związkiem jest CO2 (dwutlenek węgla(IV), który powstaje w procesach: wymiany gazowej u człowieka i innych zwierząt, spalania węgla z tlenem (np. kiedyś w piecach na węgiel, teraz się drewno spala) lub CO (tlenek węgla (IV) który powstaje w czasie spalania związków węgla i samego węgla z ograniczonym dostępem tlenu.
Jego stabilne izotopy: 12C oraz 13C. Posiada także bardzo ważny niestabilny izotop 14C (czternasty izotop węgla jest promieniotwórczy), który powstaje z niestabilnego izotopu 14N.
Alotropowe odmiany węgla:
- grafit (zastosowanie: np. w ołówkach)
- diament (najdroższa odmiana węgla, zastosowanie: np. w pierścieniach)
- węgiel amorficzny (tzw. sadza)
Węgiel posiada następujące odmiany:
- węgiel aktywny (otrzymuje się go zwęglając drzewa sosnowe)
- kopalne:
- węgiel brunatny
- węgiel kamienny
- torf
- antracyt
- grafit
Charakterystyka odmian węgla:
Antracyt:
Jest skałą osadową lub/i metamorficzną, organogeniczną, odmianą węgla. Jest on najstarszą odmianą węgla kamiennego, charakteryzującą się dużą zawartością węgla.
Charakterystyka:
- Typ węgla charakteryzujący się bardzo małą zawartością części lotnych (3-10%), wysokim ciepłem spalania, brakiem zdolności spiekania oraz własności koksujących.
- Zawiera 1-3% wilgoci, 3-8% popiołu.
- Zawartość węgla w antracycie wynosi 90-97% (- bardzo dużo)
- Barwa: Jest koloru czarnego lub ciemnoszarego
- Połysk: ma silny szklisty, półmetaliczny
Jest skałą zbitą i twardą, zawiera niewielkie ilości węglowodorow, niekiedy także pirytu i kwarcu.
Zastosowanie:
- Jest używany jako wysokokaloryczne paliwo.
- Wykazuje duże przewodnictwo elektryczne, dzięki czemu służy także do wyrobu elektrod.
- stosowany w przemyśle chemicznym i gumowym
- stosowany w przemyśle hutniczym
- do produkcji barwników
- do produkcji gazu przemysłowego i koksu.
Węgiel kamienny:
Skała osadowa (jak wszystkie odmiany węgla kopalnego), pochodzenia roślinnego.
Charakterystyka:
- Zawartość węgla w węglu kamiennym wynosi – 75% – 97%
- Barwa: czarna
- Połysk: Matowy
- Rysa: żółto – brunatna
Dzieli się on na następujące typy:
- Węgiel płomienny:
Duża zawartość części lotnych, brak lub słaba zdolność spiekania; długi, silnie świecący płomień. (Zastosowanie: piece przemysłowe i domowe, generatory prądu)
- Węgiel gazowo – płomienny:
Duża zawartość części lotnych, średnia zdolność spiekania. (Zastosowanie: piece przemysłowe i domowe, wylewnie)
- Węgiel gazowy:
Duża wydajność gazu i smoły, znaczna spiekalność. (Zastosowanie: gazownictwo, koksownictwo)
- Węgiel gazowo – koksowy:
Duża wydajność gazu i smoły, dobra spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania. (Zastosowanie: gazownictwo, koksownictwo)
- Węgiel orto – koksowy:
Typowy węgiel koksowy, średnia zawartość części lotnych, dobra spiekalność, wysokie ciśnienie rozprężania. (Zastosowanie: produkcja koksu metalurgicznego)
- Węgiel meta – koksowy:
Dobra spiekalność, duże ciśnienie rozprężania. (Zastosowanie: produkcja koksu odlewniczego).
- Węgiel semi – koksowy:
Mała zawartość części lotnych, słaba spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania. (Zastosowanie: w koksownictwie jako dodatek schudzający wsad węgla).
- Węgiel chudy:
Mała zawartość części lotnych, brak lub słaba spiekalność, krótki płomień. (Zastosowanie: piece przemysłowe i domowe, generatory)
- Węgiel Antracytowy:
Mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania. (Zastosowanie: Węgiel na mieszanki do produkcji koksu, węgiel energetyczny do specjalnych palenisk oraz produkcji paliwa bez dymowego).
- Antracyt:
Bardzo mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania. (Zastosowanie: paliwo specjalne).
- Metaantracyt:
Bardzo mała zawartość części lotnych brak zdolności spiekania.
Przetwarzanie węgla kamiennego:
Przy odgazowywaniu 1000kg (1 tona) węgla otrzymuje się:
- Gaz koksowniczy ok. 330m3 (20%) o przeciętnym składzie: 50% H2, 34% CH4, 80% CO, 4% Olefin, 4% N2, 1% CO2..
- Koks 650kg (65%)
- Smoła węglowa 42kg (5%)
- Woda pogazowa (ok. 10%) – zawierająca amoniak, powstały z rozkładu związków azotowych. Wykorzystywana jest do produkcji soli amonowych.
Węgiel brunatny:
Skała osadowa pochodzenia roślinnego.
Charakterystyka:
- Zawartość wilgoci: max. 55%
- Zawartość węgla w węglu brunatnym wynosi: 62% – 75%
- Zawartość ksylitu: max. 5%
- Wartość opałowa: 7,5 – 21 MJ/kg
Węgiel brunatny jest nie odnawialnym źródłem energii.
Grafit:
Jest minerałem pospolitym i szeroko rozpowszechniony.
Charakterystyka:
- Twardość w skali Mohsa – 1 do 1,5
- Barwa: czarna, ciemnoszara
- Połysk: półmetaliczny
- Rysa: ciemnoszara, czarna, błyszcząca
- łupliwość: doskonała
- Gęstość: 2,09 do 2,23 g/cm3
Dobrze przewodzi prąd elektryczny.
Struktura grafitu składa się z warstw, w których występują sprężone, sześcioczłonowe aromatyczne układy cykliczne podobne do krzemu. Podobnie jest to w benzenie, każde wiązanie C-C w warstwie ma charakter zdelokalizowanego, "1,5 krotnego” wiązania aromatycznego.
Prawa autorskie uchylone dla Silent_Hill'a
Źródło: Meetal