7.Степень метаморфизма уг­лей. Какими показателями она характеризуется?

Метаморфизм углей— необратимый процесс последовательного повышения содержания углерода в результате изменения хим. состава, физ. свойств и внутреннего строения ископаемых углей, гл. обр. под действием температуры и давления, развивающихся в результате геол. процессов.

1) содержание углеродаили соотношение С/Н.

2) теплота сгорания (чем старше, тем больше)

3) выход летучих веществ - кол-во веществ, выходящих при темпе­ратуре 850 'С в течении 10 мин. Чем выше выход летучих, тем ниже степень метаморфизма.

4) отражательная способность: R = I_отраж/I_{падения}•100% - для витрена.

С ростом степени метаморфизма качество углей меняется следующим образом: значения их влажности, выхода летучих веществ и содержания водорода сокращаются, а количество углерода увеличивается. Теплота сгорания углей при переходе от бурых к каменным коксовым увеличивается, а затем вновь снижается. Последнее связано с тем, что при переходе от коксовых углей к антрацитам, темпы роста их теплоты сгорания за счет увеличения углерода перекрываются темпами ее снижения из-за уменьшения в составе углей водорода. Известно, что теплота сгорания водорода почти в четыре раза превышает теплоту сгорания углерода. При переходе к углям высокой степени метаморфизма, различия в их качестве, связанные с условиями торфонакопления, постепенно сглаживаются. В антрацитах они уже практически не заметны. В ходе дальнейшего развития процессов метаморфизма антрацит переходит в графит.

8. Характеристика химиче­ской структуры топлив

Не одинаковое проявление первич­ных и вторичных факторов углеобразования сказывается в различии пет­рографического состава, степени вос­становленности и метаморфизма уг­лей и в целом химического строения и свойств, характеризуемых различны­ми показателями.

Гумитовые твердые горючие иско­паемые представлены торфами, бу­рыми и каменными углями и антраци­тами.

Бурые угли в отличие от торфов практически не содержат углеводов, в частности целлюлозы. В состав бурых углей входит значительное количест­во гуминовых кислот, поэтому часть органической массы этих углей спо­собна растворятся в щелочах. Камен­ные угли практически не содержат гуминовых кислот. Развитие процес­сов углефикации проявляется в обез­воживании органической массы, уве­личении содержания углерода, уменьшении содержания водорода, кислорода и выхода летучих веществ, увеличении показателя отражения витринита и изменении других свойств.

По сравнению с гумитовыми твер­дыми горючими ископаемыми одина­ковой стадии метаморфизма сапропе­левые отличаются более высоким со­держанием водорода и низким - ки­слорода. Например, богхеды содержат обычно 5 - 12% кислорода и 8,5 - 11% водорода, тогда как в гумусовых уг­лях находится, как правило, 15 - 17% кислорода и до 7% водорода. Богхеды состоят в основном из насыщенных монокарбоновых кислот ...рного ря-да, моно- и полициклических карбо-новых кислот и нейтральных кисло­родосодержащих соединений цикли­ческого строения. Исследования ир­кутских сапропелитов показало, что почти весь кислород находится в со­ставе карбоксильных, гидроксильных и карбонильных групп. Большая часть углерода и водорода присутствует в виде парафинов и нафтенов.

Сланцы, относящиеся к сапропели­товым образованиям, также содержат большое (7-11%) количество водоро­да.

В ряду сапропелитовых твердых горючих ископаемых по мере их уг­лефикации, как и в ряду гуммитов, уменьшается содержание кислорода, но закономерного уменьшения со­держания водорода не наблюдается. Однако в состав органической массы сапропелитовых твердых горючих ис­копаемых входит почти в два раза больше водорода, чем в состав гум­митов.

Химическая структура - природные полимеры нерегулярного строения до Сзо

Нафтеновые Гетероциклические

Ароматические Меркаптаны

Парафиновые

Непредельные углеводороды

Углеводороды + гетероциклы + функциональная группа до С₃о