Вугілля і продукти його переробки. Вуглеводнева сировина й охорона довкілля.

Кам'яне вугілля, як і нафта, не індивідуальна речовина. До його складу входять вільний вуглець (до 10%), органічні речовини, що містять Карбон, Гідроген, Оксиген, Сульфур, Нітроген, мінеральні речовини (вони залишаються у вигляді шлаку після спалювання вугілля). Вам відомо, що вугілля використовується як паливо, але не меншого значення надається хімічній переробці вугілля з метою вилучення величезної кількості цінних речовин. Унаслідок нагрівання до 10000С без доступу повітря вугілля перетворюється на кокс. Цей продукт на % складається з вуглецю. Основна галузь його застосування - металургія. Разом із коксом утворюються коксовий газ і камяновугільна смола, що є багатим джерелом різноманітних речовин, - з неї їх виділено близько 500. Перегонкою і хімічною обробкою кам'яновугільної смоли добувають ароматичні вуглеводні: толуол, нафталін, феноли, інші цінні речовини. Кам'яне вугілля, як і нафта, не індивідуальна речовина. До його складу входять вільний вуглець (до 10%), органічні речовини, що містять Карбон, Гідроген, Оксиген, Сульфур, Нітроген, мінеральні речовини (вони залишаються у вигляді шлаку після спалювання вугілля). Вам відомо, що вугілля використовується як паливо, але не меншого значення надається хімічній переробці вугілля з метою вилучення величезної кількості цінних речовин. Унаслідок нагрівання до 10000С без доступу повітря вугілля перетворюється на кокс. Цей продукт на % складається з вуглецю. Основна галузь його застосування - металургія. Разом із коксом утворюються коксовий газ і камяновугільна смола, що є багатим джерелом різноманітних речовин, - з неї їх виділено близько 500. Перегонкою і хімічною обробкою кам'яновугільної смоли добувають ароматичні вуглеводні: толуол, нафталін, феноли, інші цінні речовини.

Кам'яновугільна смола і коксовий газ перероблюються на коксохімічних заводах. У розвитку синтетичної органічної хімії кам'яновугільна смола відіграла особливу роль. Як джерело хімічних сполук кам'яне вугілля почало використовуватись раніше, ніж нафта і природний газ. На основі продуктів, виділених із кам'яновугільної смоли, виникли цілі галузі хімічної промисловості - виробництво синтетичних барвників, лікарських препаратів, засобів захисту рослин, вибухових речовин тощо. Кам'яновугільна смола виявилась доступною сировиною для виробництва всіх цих продуктів, що уможливило їх багатотоннажне виробництво. Отже, кам'яне вугілля - цінна хімічна сировина, яку вигідніше переробляти, ніж спалювати. Життя людини повсякденно пов'язане зі спалюванням горючих речовин у побуті, на транспорті, у промисловості. Крім користі застосування нафтопродуктів, вугілля і природного газу створює ряд проблем, негативних для розвитку цивілізації та загалом для виживання людства. Кам'яновугільна смола і коксовий газ перероблюються на коксохімічних заводах. У розвитку синтетичної органічної хімії кам'яновугільна смола відіграла особливу роль. Як джерело хімічних сполук кам'яне вугілля почало використовуватись раніше, ніж нафта і природний газ. На основі продуктів, виділених із кам'яновугільної смоли, виникли цілі галузі хімічної промисловості - виробництво синтетичних барвників, лікарських препаратів, засобів захисту рослин, вибухових речовин тощо. Кам'яновугільна смола виявилась доступною сировиною для виробництва всіх цих продуктів, що уможливило їх багатотоннажне виробництво. Отже, кам'яне вугілля - цінна хімічна сировина, яку вигідніше переробляти, ніж спалювати. Життя людини повсякденно пов'язане зі спалюванням горючих речовин у побуті, на транспорті, у промисловості. Крім користі застосування нафтопродуктів, вугілля і природного газу створює ряд проблем, негативних для розвитку цивілізації та загалом для виживання людства.

Тепловий баланс нашої планети підтримується завдяки тому, що діоксид карбону і вода, які містяться в атмосфері, поглинають енергію сонячного випромінювання (інфрачервону частину спектра), а потім пере випромінюють її. Таким чином на планеті зберігається тепло. Поглинання і випромінювання енергії діоксидом карбону та іншими речовинами спричинює парниковий ефект. Отже, можна сказати, що ми живемо в умовах парникового ефекту, і це відповідаєнормальному станові атмосфери, комфорту для нас. Проте посилення цього ефекту може мати згубні наслідки, а саме - глобальне підвищення температури й у зв'язку з цим - зміну клімату. До цього може призвести підвищення концентрації вуглекислого газу за рахунок спалювання горючих речовин. Протягом останніх 100 років у результаті техногенної діяльності людини вміст вуглекислого газу в атмосфері невпинно зростає. Тепловий баланс нашої планети підтримується завдяки тому, що діоксид карбону і вода, які містяться в атмосфері, поглинають енергію сонячного випромінювання (інфрачервону частину спектра), а потім пере випромінюють її. Таким чином на планеті зберігається тепло. Поглинання і випромінювання енергії діоксидом карбону та іншими речовинами спричинює парниковий ефект. Отже, можна сказати, що ми живемо в умовах парникового ефекту, і це відповідаєнормальному станові атмосфери, комфорту для нас. Проте посилення цього ефекту може мати згубні наслідки, а саме - глобальне підвищення температури й у зв'язку з цим - зміну клімату. До цього може призвести підвищення концентрації вуглекислого газу за рахунок спалювання горючих речовин. Протягом останніх 100 років у результаті техногенної діяльності людини вміст вуглекислого газу в атмосфері невпинно зростає.

Крім парникового ефекту в результаті переробки і використання горючих корисних копалин атмосфера забруднюється шкідливими речовинами, такими як оксид карбону (ІІ) СО (від невпинного згоряння пального у двигунах), оксид сульфуру (IV) SO2 (утворюється з сірки, що міститься у вугіллі і бензині), метан СН4 (витік газу), сірководень Н2S (виділяється під час перегонки нафти), оксиди нітрогену NO, NO2 (під час високотемпературного горіння) та ін. Усі ц речовини спричинюють фотохімічних смог, кислотні дощі тощо. Фотохімічний смог утворюється в результаті реакцій, що відбуваються під впливом сонячного світла (фотохімічні реакції). При цьому, крім наявних у повітрі зарубників, додатково утворюється діоксид нітрогену та озон. Останній реагує з вуглеводнями, що виділяються в повітря від неповного згоряння пального. У результаті утворюються сполуки, безпечні для здоров'я людей і шкідливі для довкілля. Крім парникового ефекту в результаті переробки і використання горючих корисних копалин атмосфера забруднюється шкідливими речовинами, такими як оксид карбону (ІІ) СО (від невпинного згоряння пального у двигунах), оксид сульфуру (IV) SO2 (утворюється з сірки, що міститься у вугіллі і бензині), метан СН4 (витік газу), сірководень Н2S (виділяється під час перегонки нафти), оксиди нітрогену NO, NO2 (під час високотемпературного горіння) та ін. Усі ц речовини спричинюють фотохімічних смог, кислотні дощі тощо. Фотохімічний смог утворюється в результаті реакцій, що відбуваються під впливом сонячного світла (фотохімічні реакції). При цьому, крім наявних у повітрі зарубників, додатково утворюється діоксид нітрогену та озон. Останній реагує з вуглеводнями, що виділяються в повітря від неповного згоряння пального. У результаті утворюються сполуки, безпечні для здоров'я людей і шкідливі для довкілля.

Фотохімічний смог вперше спостерігався в Лос-Анджелесі, де багато сонця та автомобілів. Крім цього, під час згоряння пального утворюється дим, в якому містяться дрібні частинки вуглецю і твердих вуглеводнів, що не згоріли, а також сполуки Кадмію, Плюмбуму, Меркурію та інших елементів, надзвичайно шкідливих для здоров'я. Яким чином можна позбутися шкідливих забрудників, що утворюються в результаті використання палива і пального? По-перше, можна ощадливо використовувати ці продукти, тим самим зменшуючи кількість шкідливих викидів. По- друге, можна вилучати з палива сірку ще до його використання. По-третє, створювати технологічні умови повного згоряння вугілля в котельнях, на теплоелектростанціях та бензину у двигунах автомобілів. По-четверте, можна уловлювати відходи після згоряння палива за допомогою фільтрів. По-п'яте, можна замінити джерела енергії: замість енергії палива використовувати енергію сонця, вітру, води, ядерну та геотермальну енергію. Фотохімічний смог вперше спостерігався в Лос-Анджелесі, де багато сонця та автомобілів. Крім цього, під час згоряння пального утворюється дим, в якому містяться дрібні частинки вуглецю і твердих вуглеводнів, що не згоріли, а також сполуки Кадмію, Плюмбуму, Меркурію та інших елементів, надзвичайно шкідливих для здоров'я. Яким чином можна позбутися шкідливих забрудників, що утворюються в результаті використання палива і пального? По-перше, можна ощадливо використовувати ці продукти, тим самим зменшуючи кількість шкідливих викидів. По- друге, можна вилучати з палива сірку ще до його використання. По-третє, створювати технологічні умови повного згоряння вугілля в котельнях, на теплоелектростанціях та бензину у двигунах автомобілів. По-четверте, можна уловлювати відходи після згоряння палива за допомогою фільтрів. По-п'яте, можна замінити джерела енергії: замість енергії палива використовувати енергію сонця, вітру, води, ядерну та геотермальну енергію.