مُكونات الفحم وأنواعه
ويعد الفحم مصدرا للوقود الذي ينتج الغازات المسببة للاحتباس الحراري، وتعتبر الدول المتقدمة هي المسؤولة الأكبر عن النمو، حيث تعد مصر من أكثر الدول عرضة للتغير.
نظرية الفحم
- يُعرف الفحم بأنه وقود الطاقة غير المتجددة ويستخدم لتوليد الكهرباء.
- من مخاطر الفحم شرح طريقة استخراجه تحت الأرض، ويشكل حرقه خطراً على البيئة وعلى من يقوم بتعدينه.
- الفحم شائع جدًا لتوليد الكهرباء حول العالم.
- يُعرف الفحم الحيوي بأنه نفايات الكربون الناتجة عن إزالة المياه من المصادر البيئية.
أقسام الفحم
- يعد الفحم من أهم أنواع الوقود الأحفوري، وهو عبارة عن مادة صلبة تحتوي على الكربونات.
- يتكون الفحم من فحم الأنثراسايت عندما يتعرض للحرارة والضغط الشديدين.
- تتم عملية الطهي تحت حرارة وضغط شديدين.
- للفحم أنواع مختلفة، مما ينتج عنه أنواع مختلفة من المواد النباتية التي تصنعه.
- تلعب درجة التسخين تحت الأرض دورًا مهمًا في اختلاف نوع الفحم والتغير في جودة الفحم.
- يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون في القشرة الأرضية بنسبة لا تزيد عن 1% وزناً.
استخدام الفحم
- تستخدم الطاقة الكهرومائية بشكل مباشر لتوليد الطاقة، حيث يتحول الفحم إلى ماء ويتحول إلى بخار.
- يتم استخدام الكثير من الفحم واستخدامه في المشاريع الضخمة.
- إن تكرير بعض المعادن التي تتطلب كربونًا نقيًا يسبب حريقًا طويلًا.
- يتم استخدام إنتاج خام الحديد بشكل غير مباشر لصنع المواد الصلبة المصنوعة من فحم الكوك، وفحم الكوك هو المادة التي تستخدمها المصانع لصنع خام الحديد.
- الصناعات يتم استخراج الفحم من العديد من الصناعات مثل صناعة الورق والكيماويات والأسمنت والأدوية والألمنيوم وغيرها من الصناعات.
- صناعة الغاز يتحول الفحم إلى غاز صناعي بخليط أول أكسيد الكربون والهيدروجين يتحول إلى سائل، ويسمى هذا الغاز (الوقود الاصطناعي).
- المنتجات الخاصة، حيث يعتبر الفحم من المواد الأساسية في إنتاج المنتجات الخاصة مثل معدن السيليكون، والكربون المنشط، وألياف الكربون.
- الاستخدام المنزلي يستخدم الفحم بشكل رئيسي في المنازل، مثل الطهي، ويستخدم في البلدان النامية
أنواع الفحم
- الخث الخث ليس نوعاً من الفحم، لكنه يمكن أن يكون فحماً، والخث عبارة عن مجموعة من النباتات المتحللة، ذات مستويات منخفضة من الكربون.
- الفحم البني أو الليجنيت هذا الفحم الليجنيت منخفض الجودة، حيث أن طاقته قليلة، إذ تبلغ نسبة محتواه حوالي 35 25%.
- الفحم شبه القاري أو الفحم الريفي المتوسط، حيث يستخدم هذا الفحم بشكل رئيسي في توليد الكهرباء.
- ويحتوي هذا الفحم على حوالي 45-35%، ويبلغ عمره حوالي 100 مليون سنة.
- يتشكل الفحم البيتوميني أو الفحم البيتوميني تحت ضغط كبير وحرارة، ويستغرق تكوينه 300-100 مليون سنة.
- الفحم الصلب أو الأنثراسيت، حيث يعتبر هذا النوع من أعلى مستويات الفحم الصلب أو الأنثراسيت يحتوي على أكبر نسبة من الكربون تصل إلى 97%، لذلك فهو ذو جودة عالية.
- الجرافيت يحتوي الجرافيت على ذرات الكربون فقط، وهي المرحلة الأخيرة من عملية الكربنة.
- ويمكن استخدامه في بطاريات الليثيوم أيون، ويستخدم في إنتاج الرصاص، وهو أمر شائع جدًا.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ
أضرار الفحم
سلطان
- يسبب قلي اللحوم الإصابة بالسرطان لدى الإنسان، حيث أن الدهون الموجودة في اللحوم يمكن أن تسبب الأورام المسببة للسرطان.
نوبة قلبية
- يمكن أن يسبب العديد من المشاكل الصحية، بما في ذلك الأوعية الدموية والقلب.
- في حالة التعرض المباشر لدخان الفحم، يجب على المصاب ارتداء قناع طبي.
البرد
- يمكن أن يسبب الفحم زيادة في الأعراض التي يعاني منها المريض المصاب بنزلات البرد.
- بما في ذلك الصفير وضيق التنفس والاختناق، يحتاج المريض إلى تناول أدوية معينة لعلاج الأعراض.
تلوث الهواء
- يستخدم الفحم لمنع تلوث الهواء.
فوائد الفحم وأهميته
تبييض الأسنان
- يمكن للفحم أن يغير درجة حموضة الفم، ويمنع الفحم نمو البكتيريا التي تسبب التهاب اللثة.
تقليل الالتهاب
- يستخدم الفحم في علاج الالتهابات والغازات.
علاج التهاب الجلد
- يساعد الفحم على تخفيف تهيج الجلد الناتج عن الالتهاب والاحمرار المفرط.
يبطئ الشيخوخة
- يساعد الفحم على تقليل علامات الشيخوخة ويمنع الشيخوخة النشطة.
خفض نسبة الكولسترول في الدم
- يساعد الفحم على تقليل نسبة الكولسترول السيئ LDL وزيادة كمية HDL.
تقوية وظائف الكلى
- يساعد الفحم على منع المزيد من الضرر، ويمكن أن يساعد في إزالة الفضلات من الكلى، والتي تنتج مواد قابلة للذوبان في الماء.
تنقية المياه
- يساعد الفحم على تليين الماء، مما يساعد على امتصاص المواد الكيميائية السامة والضارة.
- مزيل العرق يستخدم الفحم المخلوط كمزيل طبيعي لرائحة العرق، لأنه يساعد على منع نمو البكتيريا.
علاج الإسهال
- الاستخدام المنتظم للفحم يساعد في علاج الإسهال.
كيفية صنع الفحم
- إشعال الفرن يجب عليك اختيار مكان يمكن إشعال النار فيه.
- ثم تحضر اسطوانة خاصة، وهي إحضار وعاء ووضع الخشب فيه.
- ثم اختر نوع الخشب الذي تريد تحويله إلى فحم مثل البلوط أو الجوز أو الكرز.
- بعد ذلك املأ الاسطوانة بأكملها بالخشب وأغلقها بغطاء محكم.
- ثم استعد لإشعال الموقد، واشترِ المزيد من الحطب لإشعال النار، وسوف يستغرق الأمر من ثلاث إلى خمس ساعات.
- قم بتشغيل الموقد واتركه يحترق لمدة ثلاث ساعات على الأقل أو أكثر.
- ثم أخرجي قطع الفحم وعندما تفتح الغطاء ستجد عدد قطع الفحم النظيف.
اخترنا لك
كيفية صنع الفحم
- شرح طريقة حرق الأخشاب (الشرح طريقة القياسية) يتم وضع الخشب في أكوام وتغطيته بالتراب، ثم يتم تسخينه لمدة عشرة أيام، وذلك عن طريق حرق قطع صغيرة من الخشب.
- وأحدث شرح طريقة هي تسخين الحطب في الفرن، حيث تمر عدة مراحل لتحويله إلى فحم.
- حيث تبلغ درجة حرارته (110 20) حتى يصبح صلباً.
- يوضع على درجة حرارة (270 – 210) ليخرج الماء منه تماماً ثم يتم فحصه.
- وينتج غازات مثل الميثانول وحمض الخليك وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.
- ثم يوضع في درجة حرارة تتراوح بين (290 – 270) ليبدأ بالتحلل.
- بعد ذلك ترتفع درجة الحرارة إلى (400 – 290)، فيسقط الخشب، وتنطلق الغازات، حتى تصبح غازات قابلة للذوبان.
- ثم تقوم بضبط درجة الحرارة بين (500 – 400)، فيتحول الخشب إلى فحم كامل.
- ويمكن وضعه تحت درجة حرارة (500).
أنواع الفحم
- فحم العظام أو الفحم الحيواني
- فحم
تعريفات الفحم الناعم
- ونوع الخشب المستخدم مهم جداً لجودته، حيث يتم إنتاج الفحم من أخشاب أشجار الحمضيات مثل أشجار الجوافة والبرتقال والزيتون والمانجو.
- نسبة الكربون هي الجزء الرئيسي من الفحم، ونسبة الكربون مهمة جدًا للفحم.
- وكلما زادت درجة الحرارة عن 400 درجة مئوية، تنخفض جودة الفحم وينخفض محتوى الكربون.
- نسبة الرطوبة في الفحم كلما زاد محتوى الرطوبة، قلت جودة الفحم.
- إن كمية الرماد الناتج ولونه هو المكون الرئيسي للخشب، وكمية الملح والجزيئات التي تدخل إلى السليلوز.
- ويعود حجم الفحم إلى دورانه وحركته من مكان إلى آخر.
كيفية صنع الفحم
- لصنع الفحم، يجب عليك إزالة الأكسجين والهيدروجين من السليلوز الموجود في الخشب.
- ويحدث ذلك من خلال تفاعل كيميائي، ستنخفض نسبة الأكسجين بشكل ملحوظ.
- تزيد نسبة الكربون مما يؤدي إلى احتراق عدد كبير من جذوع الأشجار وتغطيتها بالتراب وتسخينها إلى درجات حرارة عالية.
- اتركه لمدة عشرة أيام، ويتم خلالها التسخين عن طريق حرق بضع قطع من الخشب تسمح بدخول القليل من الهواء.
لا تفوت القراءة
استخدام الفحم
- يتم استخدامه لصنع عصي الرسم.
- كما يستخدم في صناعة الأقنعة الواقية من الغازات لإزالة الأبخرة السامة، وفي صناعة المرشحات.
- يتم استخدامه لإزالة الروائح الكريهة من الأجهزة الكهربائية.
- كما أنه يستخدم لتنقية السوائل من المصادر السامة.
- كما أنها تستخدم للطاقة.
- يتم استخدامه في الأنشطة المنزلية، مثل الطبخ.
- كما أنه يستخدم في صناعة آلات النفخ في الغلاف الجوي.
كيفية صنع الفحم
- ويتم استخراجه تحت الأرض عن طريق التعدين السطحي أو العمودي حتى يتم استخراج الفحم.
- ثم تتحلل المركبات العضوية جزئيًا بتفاعل البكتيريا اللاهوائية، وتزداد مكونات الكربون المفقودة، بما في ذلك الهيدروجين والأكسجين.
استخدام الفحم
الفحم هو نوع من الفحم يتم إنتاجه عن طريق تجفيف وتحويل المواد النباتية العضوية في غياب الهواء، بما في ذلك المواد مثل الخشب والقش وقطع الخشب الأخرى. يستخدم الفحم في العديد من الأغراض والصناعات. فيما يلي بعض الاستخدامات الرئيسية للفحم
- تدفئة المنازل والمباني
- يستخدم الفحم كوقود لتدفئة المنازل والمباني. يتم حرق الفحم لإنتاج الحرارة التي تستخدم لتدفئة الفضاء.
- توليد الطاقة
- يمكن استخدام الفحم في محطات توليد الطاقة لتوليد الكهرباء. يتم حرق الفحم لتسخين المياه وتحويلها إلى بخار يستخدم في تشغيل التوربينات لتوليد الكهرباء.
- الإنتاج الصناعي
- ويستخدم الفحم في العديد من الصناعات الصناعية مثل الصلب والأسمنت.
- التجفيف الصناعي والتدفئة
- يمكن استخدام الفحم في عمليات التجفيف والتدفئة في مختلف الصناعات.
- صناعة الفحم المستخدم
- يمكن تحويل الفحم إلى فحم يستخدم لتنظيف وتنقية الماء والهواء.
- صناعة الحدادة
- ويستخدم الفحم في صناعة الحدادة كوقود للأفران المستخدمة في صناعة الفولاذ.
- تحضير الطعام
- وفي مناطق أخرى، يتم استخدام الفحم للطهي، إما للشواء أو للطهي البطيء.
- صناعة الشوكولاتة
- يستخدم مسحوق الفحم كمادة خام في صناعة الشوكولاتة لإعطاء اللون الداكن لبعض أنواع الشوكولاتة.
- الطب التقليدي
- يستخدم الفحم في الطب التقليدي، حيث يقال أن له خصائص تطهير.
الأسئلة المتداولة حول مخاليط الفحم
ما هي مكونات الفحم
يتكون الفحم بشكل أساسي من مادة عضوية تتشكل عندما تتحلل النباتات في غياب الهواء مع مرور الوقت. مكوناته الرئيسية هي الكربون.
ما هي الخصائص الرئيسية للفحم
الكربون هو العنصر الرئيسي للفحم، ولكنه يحتوي أيضًا على عناصر أخرى مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والزفت والرماد.
ما هو الفرق بين الفحم والفحم
يأتي الفحم من النباتات ويشمل الخشب والعشب، بينما يتم تصنيع الفحم من تحول النباتات القديمة إلى فحم مع مرور الوقت والضغط.
ما هو الكربون
الكربون هو عنصر كيميائي، وهو المكون الرئيسي للفحم. يتكون الفحم من تراكم الكربون بعد تحلل النباتات.
ما هو تكوين الفحم في الفحم
الفحم النباتي هو نبات محترق يتم الحصول عليه من الفحم، بما في ذلك الأوراق والخشب وأجزاء النبات الأخرى.