Oglēm dažādās modifikācijās var būt krāsa no brūnas līdz melnai. Tā ir laba degviela, tāpēc to izmanto siltumenerģijas pārvēršanai elektroenerģijā. Tas veidojas augu masas uzkrāšanās un tajā notiekošo fizikālo un ķīmisko procesu norises rezultātā.
Dažādas ogļu modifikācijas
Koksnes masas uzkrāšanās purvainā augsnē izraisa kūdras veidošanos, kas ir ogļu priekštecis. Kūdras formula ir diezgan sarežģīta, turklāt šim ogļu veidam nav noteiktas konkrētas stehiometriskās attiecības. Sausā kūdra sastāv no oglekļa, ūdeņraža, skābekļa, slāpekļa un sēra atomiem.
Turklāt kūdra, ilgstoši pakļaujot to augstas temperatūras un augsta spiediena iedarbībai, ko izraisa ģeoloģisko procesu gaita, tiek pakļauta vairākām šādām ogļu modifikācijām:
- Brūnās ogles vai brūnogles.
- Bitumens.
- Ogles.
- Antracīts.
Šīs pārvērtību ķēdes galaprodukts ir cietais grafīts vai grafītam līdzīga ogle, kuras formula ir tīrs ogleklis C.
Oglekļa koksne
Apmēram pirms 300 miljoniem gadu, karbona periodā, lielāko daļu mūsu planētas zemes klāja milzu paparžu meži. Pamazām šie meži izmira, un koksne uzkrājās purvainajās augsnēs, uz kurām tie auga. Liels ūdens un netīrumu daudzums radīja šķēršļus skābekļa iekļūšanai, tāpēc atmirusī koksne nesadalījās.
Ilgu laiku vecākās kārtas klāja tikko atmirusi koksne, kuras spiediens un temperatūra pamazām pieauga. Saistītie ģeoloģiskie procesi galu galā izraisīja ogļu atradņu veidošanos.
Karbonizācijas process
Jēdziens "karbonizācija" attiecas uz oglekļa metamorfisku transformāciju, kas saistīta ar koku slāņu biezuma palielināšanos, tektoniskām kustībām un procesiem, kā arī temperatūras paaugstināšanos atkarībā no slāņu dziļuma.
Spiediena paaugstināšanās galvenokārt maina ogļu fizikālās īpašības, kuru ķīmiskā formula paliek nemainīga. Jo īpaši mainās tā blīvums, cietība, optiskā anizotropija un porainība. Temperatūras paaugstināšanās maina pašu ogļu formulu uz oglekļa satura palielināšanos un skābekļa un ūdeņraža samazināšanos. Šie ķīmiskie procesi palielina ogļu degvielas īpašības.
Ogles
Šī ogļu modifikācija ir ļoti bagāta ar oglekli, kas rada augstu siltuma pārneses koeficientu un liek tās izmantot enerģētikā kā galveno kurināmo.
Ogļu formula sastāv nobitumena vielas, kuru destilācija dod iespēju no tā iegūt aromātiskos ogļūdeņražus un vielu, kas pazīstama kā kokss, ko plaši izmanto metalurģijas procesos. Papildus bitumena savienojumiem akmeņoglēs ir daudz sēra. Šis elements ir galvenais ogļu sadedzināšanas radītā gaisa piesārņojuma avots.
Ogles ir melnas un deg lēni, radot dzeltenu liesmu. Atšķirībā no brūnoglēm, to siltumspēja ir augstāka un ir 30-36 MJ/kg.
Ogļu formulai ir sarežģīts sastāvs, un tajā ir daudz oglekļa, skābekļa un ūdeņraža savienojumu, kā arī slāpekļa un sēra. Šāda ķīmisko savienojumu dažādība bija sākums vesela virziena attīstībai ķīmiskajā rūpniecībā - karboķīmijā.
Pašlaik akmeņogles ir gandrīz aizstātas ar dabasgāzi un naftu, taču joprojām pastāv divi svarīgi lietojumi:
- galvenais kurināmais termoelektrostacijās;
- koksa avots, ko iegūst, bezskābekļa oglēm sadedzinot slēgtās domnas krāsnīs.
