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导语:在地球上有一类矿物质 , 具备很强的燃烧放热特性 。 他们不同于传统的木材、干枯植物等燃料 , 易储存并且不受季节影响 , 几乎能源源不断的提供给人类使用 。 它们不是靠生长或者人工合成的 , 而是人类通过在地下发掘和开采得到的一种类似矿物质 。
这种可以燃烧的矿物质 , 我们统称为化石原料 。 目前 , 人类主要使用的化石燃料有煤炭、石油、天然气可燃冰等 , 其中开采量最大是煤炭 , 使用范围最广的是石油与天然气 。
煤炭一般是深埋在地下50-100米左右的黑褐色石质矿物质 , 根据其燃烧品质不同可以分为无烟煤、粉煤以及褐煤等 。 煤矿一般在地底成带状分布 , 也就是顺着地质岩层一直铺 。 所以煤矿的挖掘通常都是先探明矿源 , 然后顺着岩层一路挖下去就可以得到连绵不断的煤矿 。
煤矿也是人类最早发现并使用化石原料 , 虽然对于煤矿的认识是近百年的事情 , 但是有证据表明早在数万年前的原始社会 , 人类就开始使用煤矿进行取暖与生火 。
而最早记载煤矿并有直接证据使用的国家是中国 , 中国自古都由烧制陶器以及以后冶炼青铜矿制作铜器的传统 。 要是没有煤矿等化石原料进行生产 , 几乎不可能完成这样的工作 , 所以可以肯定煤矿已经为人类服务了上万年了 , 并且至今为人类做着巨大的贡献!
近代科学技术的发展 , 人类对煤炭的使用不在局限于点燃取暖这样的简单应用 。 科学家对煤炭的分析 , 它主要成分是碳、氢、氧的化合物 , 所以人类对煤炭进行很大程度的改造与运用 , 焦碳就是一个最大的改进 。 因为优质的煤矿能提供大量的热能 , 但是并非所有的煤矿都是优质的 , 甚至绝大部分都是普通煤矿 。
所以人类将普通煤矿放入高温高压的容器中 , 并且释放适当的水使其发生——焦化反应 。 其中的氢氧碳转化成更加容易燃烧的焦炭 , 并且能释放出更大热量 。 焦炭是目前炼钢最重要的原材料之一!
另外一方面煤炭目前不再只作为燃料来使用 , 煤炭也可以用化学方法进行液化处理 。 使之溶解出更多的有机物 , 这些有机物合成一些重要的化工原料 。 广泛用于医药 , 化工合成等行业 , 其中要说一下 , 我们很多衣服的使用的纤维就煤炭提取出来的化学物质合成的!
前面说了如此之多的煤炭的作用 , 仿佛人类社会的方方面面都离不开它 。 那么 , 煤炭是怎么产生的的?
关于煤炭的产生人类主要有两个学说 , 一个流行于100多年前的地球演化论 , 一个则是目前的主流理论——古生物(植物)堆积论 。
一、地球演化论
煤炭形成的地球演化论主要流行于100年前工业革命刚刚开始的时候 , 因为蒸汽机的发明对煤炭的需求与日俱增 , 人们也开始对煤炭开始进行科学研究 。
人们发现煤炭往往都是深埋于地下50-100米的深度 , 和大部分矿物相当 , 并且经常和其他矿物质混杂在一起 。 煤炭本身也是坚硬的石头形状 , 所以当时的人们 , 认为煤炭就是一种矿物质 。 而常见的矿物质如铜矿、铁矿等都是地球诞生之初天然形成的矿藏 , 所以自然而然的把煤炭也归入其中 。 这就是地球演化论 。
二、古生物堆积理论
随着人类科学的进步 , 煤炭也被人类使用了近百年 。 每天数万吨的煤矿被人类丢进锅炉与化工炉 , 巨大的消耗量让很多地方的煤炭资源迅速枯竭 。
于是人类开始对煤炭开始进一步研究 , 科学家发现煤炭主要是由碳氢氧三种化学元素组成 , 很少有传统矿物中的金属等元素 。 煤炭与之相比更像是有机物 。 而有机物在科学家眼里大部分都是又生物合成的!
另外很多大型煤田在发掘过程中 , 经常可以看到煤炭中混有大量的古代植物化石 , 甚至连树叶都清晰可见 。 而植物的主要充分则也是碳氢氧 , 所以人类开始倾向于是植物长埋在地下形成了煤炭 。
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