Kandungan
Bituminous Arang batu: Arang batu bitumen biasanya adalah batu sedimen bersambung. Dalam foto ini, anda dapat melihat kumpulan bahan arang batu yang terang dan membosankan berorientasikan melintang pada spesimen. Band-band terang cerah adalah bahan berkayu yang dipelihara dengan baik, seperti cawangan atau batang. Band-band yang membosankan boleh mengandungi bahan mineral yang dibasuh ke rawa oleh sungai, arang yang dihasilkan oleh kebakaran di rawa, atau bahan tumbuhan yang terdegradasi. Spesimen ini kira-kira tiga inci merentasi (7.5 sentimeter). Foto oleh West Virginia Geological and Economic Survey.
Apakah Arang?
Batu arang adalah batu sedimen organik yang terbentuk dari pengumpulan dan pemeliharaan bahan tumbuhan, biasanya dalam persekitaran rawa. Batu arang adalah batu yang mudah terbakar dan, bersama dengan minyak dan gas asli, ia adalah salah satu daripada tiga bahan api fosil yang paling penting. Batu arang mempunyai pelbagai kegunaan; Penggunaan yang paling penting adalah untuk penjanaan elektrik.
Persekitaran Membentuk Batubara: Gambarajah umum paya, menunjukkan betapa kedalaman air, keadaan pemeliharaan, jenis tumbuhan, dan produktiviti tumbuhan dapat berbeza-beza di berbagai rawa. Variasi ini akan menghasilkan pelbagai jenis arang batu. Ilustrasi oleh West Virginia Geological and Economic Survey.
Gambut: Jisim baru-baru ini terkumpul ke serpihan tumbuhan sebahagiannya berkarbonasi. Bahan ini dalam perjalanan untuk menjadi arang batu, tetapi sumber sisa tumbuhan masih mudah dikenali.
Kit Batu & Mineral: Dapatkan batu, mineral, atau fosil untuk mengetahui lebih lanjut mengenai bahan Bumi. Cara terbaik untuk belajar tentang batuan adalah dengan menyediakan spesimen untuk ujian dan pemeriksaan.
Bagaimana Borang Arang?
Bentuk arang batu dari pengumpulan puing tumbuhan, biasanya dalam persekitaran paya. Apabila tumbuhan mati dan jatuh ke dalam paya, air berdiri di paya melindungi ia daripada pereputan. Perairan paya biasanya kekurangan oksigen, yang akan bertindak balas dengan puing-puing tumbuhan dan menyebabkannya menjadi busuk. Kekurangan oksigen ini membolehkan puing-puing tumbuhan bertahan. Di samping itu, serangga dan organisma lain yang mungkin memakan serpihan tumbuhan di darat tidak dapat bertahan dengan baik di bawah air dalam persekitaran kekurangan oksigen.
Untuk membentuk lapisan tebal serpihan tumbuhan yang diperlukan untuk menghasilkan jahitan arang batu, kadar pengumpulan sampah tumbuhan mestilah lebih besar daripada kadar kerosakan. Apabila lapisan tebal serpihan tumbuhan terbentuk, ia mesti dikebumikan oleh sedimen seperti lumpur atau pasir. Ini biasanya dibasuh ke rawa oleh sungai banjir. Berat bahan-bahan ini mengimbangi serpihan dan bantuan tumbuhan dalam transformasinya ke arang batu. Sekitar sepuluh kaki serpihan tumbuhan akan padat hanya satu kaki arang batu.
Serpihan tumbuhan berkumpul sangat perlahan. Oleh itu, mengumpulkan sepuluh kaki serpihan tumbuhan akan mengambil masa yang lama. Lima puluh kaki serpihan tumbuhan yang diperlukan untuk membuat jahitan tebal lima kaki tebal memerlukan ribuan tahun untuk dikumpulkan. Dalam masa yang lama, paras air paya mesti kekal stabil. Sekiranya air menjadi terlalu dalam, tumbuh-tumbuhan rawa akan tenggelam, dan jika penutup air tidak dikekalkan serpihan tumbuhan akan merosot. Untuk membentuk jahitan arang batu, keadaan ideal kedalaman air yang sempurna mesti dikekalkan untuk masa yang sangat lama.
Sekiranya anda seorang pembaca yang bijak, anda mungkin tertanya-tanya: "Bagaimana mungkin lima puluh kaki serpihan tumbuhan terkumpul di dalam air yang hanya beberapa kaki dalam?" Jawapan kepada soalan itu adalah sebab utama pembentukan jahitan arang batu adalah kejadian yang sangat luar biasa. Ia hanya boleh berlaku di bawah salah satu daripada dua syarat: 1) paras air yang semakin meningkat yang dapat mengimbangi dengan laju pengumpulan sampah tumbuhan; atau, 2) landskap subsisten yang sempurna seiring dengan kadar pengumpulan sampah tumbuhan. Kebanyakan jahitan arang batu terbentuk dalam keadaan # 2 dalam persekitaran delta. Di delta, sedimen sungai yang banyak didepositkan di kawasan kecil kerak bumi, dan berat sedimen yang menyebabkan penenggelaman.
Untuk jahitan arang batu untuk membentuk, keadaan sempurna pengumpulan sampah tumbuhan dan keadaan sempurna penenggelaman mesti berlaku di landskap yang mengekalkan keseimbangan sempurna untuk masa yang sangat lama. Ia mudah difahami mengapa syarat-syarat pembentukan arang batu telah berlaku hanya beberapa kali sepanjang sejarah Bumi. Pembentukan arang batu memerlukan kebetulan peristiwa-peristiwa yang sangat mustahil.
Arang batu Anthracite: Anthracite adalah arang batu tertinggi. Ia mempunyai kilauan cerah dan pecah dengan patah semi-conchoidal.
Apakah "Rank" Arang?
Serpihan tumbuhan adalah bahan rapuh berbanding bahan-bahan mineral yang membentuk batuan lain. Apabila serpihan tumbuhan terdedah kepada haba dan tekanan pengebumian, ia berubah dalam komposisi dan sifat. "Kedudukan" arang ialah ukuran berapa banyak perubahan yang berlaku. Kadang-kadang istilah "metamorfisme organik" digunakan untuk perubahan ini.
Berdasarkan komposisi dan sifat-sifat, arang ditugaskan kepada kemajuan peringkat yang sesuai dengan tahap metamorfisme organik mereka. Kemajuan peringkat asas diringkaskan dalam jadual di sini.
Lignite: Peringkat terendah arang adalah "lignite." Ia adalah gambut yang telah dimampatkan, dibasuh, dan dibebaskan menjadi batu. Ia sering mengandungi struktur tumbuhan yang dikenali.
Apakah Penggunaan Batu Bara?
Pengeluaran elektrik adalah penggunaan utama arang batu di Amerika Syarikat. Kebanyakan arang batu yang ditambang di Amerika Syarikat diangkut ke loji kuasa, dihancurkan ke saiz zarah yang sangat kecil, dan dibakar. Haba dari arang batu terbakar digunakan untuk menghasilkan stim, yang menjadikan penjana menghasilkan elektrik. Kebanyakan elektrik yang digunakan di Amerika Syarikat dibuat oleh pembakaran arang batu.
Loji Kuasa Berasaskan Batubara: Gambar loji kuasa di mana arang batu dibakar untuk menghasilkan elektrik. Tiga tumpukan besar adalah menara penyejuk di mana air yang digunakan dalam proses penjanaan elektrik disejukkan sebelum digunakan semula atau dibebaskan ke alam sekitar. Pelepasan pancaran dari timbunan yang paling tepat adalah wap air. Produk pembakaran dari pembakaran arang batu dilepaskan ke timbunan yang tinggi dan nipis di sebelah kanan. Di dalam tumpukan itu terdapat pelbagai sorben kimia untuk menyerap gas pencemaran yang dihasilkan semasa proses pembakaran. Hak cipta imej iStockphoto / Michael Utech.
Batu arang mempunyai banyak kegunaan lain. Ia digunakan sebagai sumber haba untuk proses pembuatan. Sebagai contoh, bata dan simen dihasilkan dalam tanur yang dipanaskan oleh pembakaran jet arang batu bubuk. Batu arang juga digunakan sebagai sumber kuasa untuk kilang-kilang. Di sana ia digunakan untuk memanaskan wap, dan stim digunakan untuk memandu peranti mekanikal. Beberapa dekad yang lalu kebanyakan batubara digunakan untuk pemanasan ruang. Sesetengah arang batu masih digunakan seperti itu, tetapi bahan api dan arang batu lain yang lain digunakan sekarang.
Pengeluaran kokas kekal sebagai penggunaan arang batu yang penting. Coke dihasilkan oleh pemanasan arang batu di bawah keadaan terkawal jika tiada udara. Ini mengusir beberapa bahan yang tidak menentu dan menumpukan kandungan karbon. Coke kemudiannya digunakan sebagai bahan api karbon tinggi untuk pemprosesan logam dan kegunaan lain di mana nyalaan api yang amat panas diperlukan.
Batu arang juga digunakan dalam pembuatan. Jika arang dipanaskan gas, garam, dan sisa yang dihasilkan boleh digunakan dalam beberapa proses pembuatan. Plastik, bumbung, linoleum, getah tiruan, racun serangga, produk cat, ubat-ubatan, pelarut, dan serat sintetik semuanya termasuk beberapa sebatian arang batu. Batu arang juga boleh ditukar kepada bahan api cair dan gas; Walau bagaimanapun, penggunaan arang batu ini adalah terutamanya percubaan dan dilakukan secara kecil-kecilan.