Номер 3, страница 55 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Антрацит, каменный уголь и бурый уголь — это ископаемые угли, представляющие собой разные стадии углефикации (метаморфизма) древних растительных остатков. Основные различия между ними заключаются в химическом составе, физических свойствах и теплоте сгорания, что определяет их области применения.

Основные различия антрацита, каменного угля и бурого угля

Различия обусловлены глубиной залегания и, соответственно, степенью воздействия давления и температуры на протяжении геологического времени.

• Бурый уголь (лигнит)

  Это самый молодой из ископаемых углей, с наименьшей степенью углефикации.

  • Содержание углерода: $65-75\%$.
  • Содержание влаги: высокое, $30-60\%$.
  • Содержание летучих веществ: высокое, до $50\%$.
  • Теплота сгорания (низшая): низкая, $10-27$ МДж/кг.
  • Внешний вид: порода бурого или черного цвета, рыхлая, с хорошо различимой структурой растительных остатков.
• Каменный уголь

  Продукт более глубокой углефикации, чем бурый уголь. Занимает промежуточное положение.

  • Содержание углерода: $75-92\%$.
  • Содержание влаги: $5-15\%$.
  • Содержание летучих веществ: $15-40\%$.
  • Теплота сгорания (низшая): высокая, $25-36$ МДж/кг.
  • Внешний вид: порода черного цвета, плотная, хрупкая, часто со слоистой структурой.
• Антрацит

  Наиболее древний и метаморфизованный вид угля, с самой высокой степенью углефикации.

  • Содержание углерода: $92-98\%$.
  • Содержание влаги: низкое, $3-5\%$.
  • Содержание летучих веществ: низкое, менее $8\%$.
  • Теплота сгорания (низшая): самая высокая, $33-35$ МДж/кг.
  • Внешний вид: порода интенсивно-черного цвета с сильным металлическим блеском, очень твердая и плотная.

Ответ: Основные различия между бурым углем, каменным углем и антрацитом заключаются в степени их углефикации, что проявляется в разном содержании углерода, влаги и летучих веществ. По мере перехода от бурого угля к антрациту увеличивается содержание углерода и теплота сгорания, а содержание влаги и летучих веществ уменьшается.

Области их использования

• Бурый уголь:

  Из-за низкой теплоты сгорания и высокого содержания влаги его транспортировка на дальние расстояния нерентабельна. Поэтому он используется в основном как местное топливо для тепловых электростанций (ТЭС), расположенных вблизи мест добычи. Также является сырьем для химической промышленности для получения горного воска, гуминовых удобрений и синтетического топлива.

• Каменный уголь:

  Имеет самое широкое применение. Энергетические марки используются в качестве топлива на ТЭС и в котельных для выработки электроэнергии и тепла. Коксующиеся марки являются незаменимым сырьем для черной металлургии — из них получают кокс, который используется в доменном производстве чугуна. Также он служит сырьем для коксохимической промышленности, где из него получают нафталин, бензол и другие ценные продукты.

• Антрацит:

  Является высококачественным энергетическим топливом, так как горит почти без дыма и пламени и выделяет большое количество тепла. Используется в энергетике, в коммунально-бытовом секторе (отопление). В металлургии применяется при агломерации руд и как заменитель кокса в некоторых процессах. Также из антрацита производят электроды, адсорбенты (активированный уголь) и фильтрующие материалы.

Ответ: Бурый уголь используется преимущественно как топливо для местных ТЭС и как химическое сырье. Каменный уголь — основной вид топлива для энергетики и сырье для получения кокса в металлургии. Антрацит применяется как высококачественное бездымное топливо в энергетике и быту, а также в металлургии и для производства электродов и адсорбентов.