Productos del carbón: coque, alquitrán de hulla y gas de hulla

Utilizamos diversos materiales para nuestras necesidades básicas. Algunos de ellos se encuentran en la naturaleza y otros han sido hechos por esfuerzos humanos. A la luz de la disponibilidad de varios recursos en la naturaleza, los recursos naturales se pueden clasificar en términos generales en dos tipos:

  1. Recursos naturales inagotables: Estos recursos están presentes en cantidad ilimitada en la naturaleza y no es probable que se agoten por las actividades humanas. Ejemplos son la luz del sol, el aire.
  2. Recursos naturales agotables: La cantidad de estos recursos en la naturaleza es limitada. Pueden ser agotados por las actividades humanas. Ejemplos de estos recursos son los bosques, la vida silvestre, los minerales, el carbón, el petróleo, el gas natural, etc.

Aquí, aprenderemos sobre algunos recursos naturales agotables como el carbón, el petróleo y el gas natural. Estos se formaron a partir de los restos muertos de organismos vivos. Entonces, todos estos son conocidos como combustibles fósiles .

¿Qué es el carbón?

El carbón es uno de los combustibles fósiles más útiles. Se utiliza en una variedad de cosas como la producción de calor para diversos fines, domésticos o comerciales, encendido de generadores industriales, fabricación de hierro fundido y muchos más. Se utiliza en industrias para obtener productos como coque, alquitrán y gas de carbón, lo que nos beneficia de muchas maneras.

Origen del Carbón

Hace unos 300 millones de años, la tierra tenía bosques densos en áreas bajas de humedales. Debido a procesos naturales, como las inundaciones, estos bosques quedaron enterrados bajo el suelo. A medida que se depositaba más tierra sobre ellos, se comprimían. La temperatura también aumentó a medida que se hundían más y más. Bajo alta presión y temperatura, las plantas muertas se convirtieron lentamente en carbón. Como el carbón contiene principalmente carbono, el lento proceso de conversión de la vegetación muerta en carbón se denomina carbonización

Dado que se formó a partir de restos de vegetación, el carbón también se denomina combustible fósil. Cuando se calienta en el aire, el carbón se quema y produce principalmente gas dirust de carbono. El carbón se procesa en la industria para obtener algunos productos útiles, como coque, alquitrán de hulla y gas de hulla.

Propiedades del Carbón

  • Es una sustancia dura de color negro.
  • Está compuesto de carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, una pequeña cantidad de azufre.
  • Antracita, bituminoso, lignito son los principales tipos de carbón.
    • Antracita: Carbón más duro con mayor concentración de carbono y energía.
    • Lignito: carbón más blando con baja concentración de carbono pero alto contenido de oxígeno e hidrógeno.
    • Bituminoso: El carbón se encuentra en un estado moderado.

Usos del Carbón

El carbón se utiliza para una variedad de propósitos como:

  1. Generación de electricidad: La generación de energía es el principal uso del carbón. El carbón térmico se quema para crear vapor que impulsa turbinas y generadores para la producción de electricidad.
  2. Producción de metales: El carbón metalúrgico es un ingrediente clave en la fabricación de acero. El carbón convertido en coque se usa para producir alrededor del 70% del acero del mundo.
  3. Producción de cemento: El carbón se utiliza como fuente de energía clave en la producción de cemento. Los subproductos de la combustión del carbón, como las cenizas volantes, también juegan un papel importante en la fabricación de cemento y en la industria de la construcción en general.
  4. Gasificación y licuefacción: el carbón se calienta y se presuriza con vapor para producir gas ciudad para iluminación, calefacción y cocina domésticas. Se licua para hacer combustibles sintéticos similares al petróleo o al diesel.
  5. Industrias químicas y de otro tipo: el gas de síntesis puede procesarse aún más para producir componentes básicos químicos como metanol, amoníaco y urea. Otros usuarios importantes de carbón incluyen las industrias del papel, los textiles y el vidrio. El carbón también se utiliza en la fabricación de fibra de carbono e ingredientes especializados como los metales de silicio.

Productos del Carbón

Los siguientes son los muchos productos valiosos generados por el procesamiento del carbón por calentamiento en ausencia de aire:

  1. Coca,
  2. alquitrán de hulla, y
  3. Gas de carbón.

El proceso de calentamiento rápido del carbón en ausencia de aire se conoce como destilación destructiva del carbón. Cuando el carbón se quema en presencia de aire, se quema principalmente para crear gas de dirust de carbono, sin que se produzcan otros productos valiosos.

Coca

El producto con alto contenido de carbono se obtiene mediante la destilación destructiva del carbón. El contenido de carbono en el coque es muy alto, por lo que se dice que es una forma casi pura de carbono. Es de color negro grisáceo y es un sólido duro y poroso. Se utiliza como agente reductor en la extracción de minerales, fabricación de acero y también se utiliza como combustible.

Características de la Coca-Cola:

  1. La forma casi pura de carbono,
  2. Duro Poroso y negro, y
  3. Arde sin producir humo.

Usos de la Coca-Cola:

  1. Utilizado como agente reductor en la extracción de metal,
  2. Utilizado en la fabricación de acero, y
  3. También se utiliza como combustible.

Alquitrán de hulla

El alquitrán de hulla se obtiene como subproducto en el proceso de elaboración del coque. Su color es similar al de la coca cola pero es un líquido muy viscoso acompañado de un olor desagradable. Se utiliza para fabricar tintes sintéticos, drogas, perfumes, plásticos, pinturas, etc. De él también se obtienen bolas de naftalina. Contiene 42% de carbono, 48% de hidrocarburos, y el resto del porcentaje lo ocupa agua y posee un olor característico.

Usos del alquitrán de hulla:

  1. Anteriormente, el alquitrán de hulla se usaba mucho para asfaltar carreteras. Pero hoy en día, el betún ha reemplazado al alquitrán de hulla para cumplir este propósito.
  2. Las bolas de naftaleno utilizadas como repelente de polillas en las áreas de almacenamiento son los derivados del alquitrán de hulla.
  3. Se utiliza ampliamente como material de partida en las industrias para la fabricación de tintes sintéticos, explosivos, drogas, pinturas, perfumes, materiales fotográficos y muchos más.

Gas de carbón

Al igual que el alquitrán de hulla, también se obtiene como subproducto de la producción de coque. Tiene un olor desagradable. Es un gas altamente inflamable por lo que puede incendiarse fácilmente y su principal componente es el metano. Por lo tanto, debe regularse con cuidado, ya que puede combinarse con el aire y provocar explosiones. Se utiliza como combustible en muchas industrias y es una importante fuente de calor y luz.

El proceso de producción es distinto, tanto física como químicamente, del que se usa para crear una variedad de combustibles gaseosos conocidos como gas manufacturado, gas de síntesis, hygas, gas Dowson y gas pobre. 

¿Puede el gas natural reemplazar al gas de carbón?

En la mayoría de los lugares, el gas natural reemplaza al carbón si está disponible. En los EE. UU., el gas es más barato que el carbón y cuesta menos construir una nueva central eléctrica alimentada con gas en comparación con una central de carbón. La presencia de leyes de contaminación también hace que el gas sea una mejor opción. Sin embargo, aún así, el uso global de carbón está aumentando porque el gas no está disponible en todas partes y también es costoso.

¿Qué es el petróleo?

El petróleo es un aceite mineral que se encuentra bajo tierra o en el mar y se utiliza para fabricar gasolina, plástico y otro tipo de sustancias químicas. Varios subproductos del petróleo son el queroseno, el gas licuado de petróleo (GLP), la gasolina, el betún, el aceite lubricante, la cera y el diésel.

Origen del petróleo: El petróleo se formó a partir de organismos que viven en el mar. A medida que estos organismos morían, sus cuerpos se asentaban en el fondo del mar y se cubrían con capas de arena y arcilla. Durante millones de años, la ausencia de aire, la alta temperatura y la alta presión transformaron los organismos muertos en petróleo y gas natural.

Gas Natural: El gas natural es fácil de transportar a través de tuberías y se almacena a alta presión como gas natural comprimido (GNC). El GNC se utiliza para la generación de energía. Ahora se utiliza como combustible para los vehículos de transporte porque es menos contaminante. También es un combustible limpio.

Problemas de muestra

Problema 1: Defina los combustibles fósiles. Dar ejemplos.

Solución:

Los combustibles fósiles son aquellos combustibles naturales que están formados por el entierro de organismos vivos en las profundidades de la tierra durante un largo período de tiempo. Por ejemplo, carbón, petróleo, gas natural.

Problema 2: Describe cómo se forma el carbón a partir de la vegetación muerta.

Solución:

El carbón se obtiene por procesos naturales hace unos 300 millones de años. La tierra tenía bosques densos en áreas bajas de humedales. Debido a procesos naturales como las inundaciones, estos bosques quedaron enterrados bajo el suelo. A medida que la tierra se depositaba sobre ellos, se comprimían. La temperatura aumentó a medida que se hundían más. Bajo alta presión y temperatura, las plantas muertas se convirtieron lentamente en carbón.

Problema 3: ¿Cuáles son las diversas propiedades del alquitrán de hulla?

Solución:

El alquitrán de hulla se utiliza como materia prima para la fabricación de sustancias que se utilizan en la vida cotidiana, como tintes sintéticos, fármacos, explosivos, perfumes, plásticos, pinturas, etc. Se utiliza para fabricar tintes sintéticos, fármacos, perfumes, plásticos, pinturas, etc. obtenido de ella. 

Problema 4: ¿La Coca-Cola es un combustible sin humo?

Solución:

Los combustibles sin humo no producen humo cuando se queman y este término se usa generalmente para combustibles sólidos como antracita, coque y carbón vegetal. Por lo tanto, el coque es un combustible sin humo. 

Problema 5: Discuta las diferentes variedades de carbón.

Solución:

Dependiendo de la cantidad de contenido de carbono, el carbón puede ser de cuatro tipos:

  1. Turba: La forma de carbón más inferior y blanda con bajo contenido de carbono. Tiene una gran cantidad de humedad y no es muy adecuado para ser utilizado como combustible.
  2. Lignito: comparativamente más duro que la turba, pero aún así muy blando. Su contenido de carbono es mayor que el de la turba.
  3. Bituminoso: Su contenido en carbono es mayor, al estar libre de humedad y otras impurezas.
  4. Antracita: Carbón de la más alta calidad. Esto también se conoce como carbón duro. Tiene la máxima cantidad de carbono. Produce muy poco humo.

Problema 6: ¿Qué constituye la mezcla de gas de carbón? ¿Dónde se usa?

Solución:

Es una mezcla de metano, hidrógeno y monrust de carbono. Se utiliza en una variedad de cosas como la producción de calor para diversos fines, domésticos o comerciales, encendido de generadores industriales, fabricación de hierro fundido y muchos más.

Problema 7: La quema de combustibles fósiles provoca la contaminación del aire. Explique.

Solución:

La quema de combustibles fósiles causa mucha contaminación del aire y produce gases como dirust de carbono, monrust de carbono, dirust de azufre que pueden provocar cambios indeseables en el clima debido al aumento del efecto invernadero. Los principales contaminantes del aire producidos por la quema de gasolina en los automóviles son el monrust de carbono, el dirust de azufre, los hidrocarburos no quemados, etc. 

Problema 8: ¿Cómo nos es útil la energía?

Solución:

Algunos de los usos de la energía son:

  1. Para generar electricidad y hacer funcionar vehículos.
  2. Para hacer funcionar nuestros electrodomésticos como refrigerador, TV, radio, computadora, etc.
  3. Necesitamos energía en las obras de construcción para construir casas, edificios, etc.
  4. Para cocinar nuestros alimentos y otros usos domésticos.

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por Prateek Sharma 7 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *