Cărbuni

INTRODUCERE

Carbunele este o roca organogena caustobiolitica, provenita in principal din acumularea resturilor vegetale si imbogatirea lenta in carbon a acestora.In general, in profilul geologie, materialul organic alterneaza cu alte roci dispuse intr-o anumita ordine, legata de procese ciclice de sedimentare. Ansamblul material organic – masa anorganica a putut fi afectat in unele cazuri de miscarile orogenice ale scoartei terestre. Dupa natura resturilor organice, modul de acumulare si conditiile in care s-a produs transformarea acestora , carbunii se clasifica in carbuni humici, carbuni sapropelici si carbuni liptobiolitici. Zacamintele de carbuni humici sunt cele mai frecvente, astfel ca se obisnuieste sa se atribuie in mod generic termenul “carbune” diferitelor sortimente de caustobiolite humice : turbe, carbuni bruni, huile, antraciti.

GENEZA

Materialul genetic initial

Exceptand substantele minerale, se poate considera ca substantele carbonifere sunt : celuloza, lignina, cutina, albuminele, grasimile, rasinile si cerurile. Compozitia elementara a carboformatorilor este prezentata in tabelul 1.

Tabelul 1.

Compozitia elementara , in % a carboformatorilor

Carboformatori C H O N S

Celuloza 44,4 6,2 49,4 - -

Lignina 63,1 6,2 31,0 - -

Albumine 50-55 6,5-7,2 20-23 15-19 0,3-2,4

Grasimi 70-79 11-13 10-12 - -

Ceruri 80-82 13-14 4-6 - -

Rasini 75,7 9,45 14,5 - 0,34

Celuloza,(C6H11O6)u , constituind, in general 60 – 70 % din materialul vegetal, este descompusa chimic , relativ usor, in conditiile aerobe, in procesul de formare a carbunilor desfasurat in conditiile anaerobe are loc transformarea celulozei sub actiunea factorilor biochimici.

Lignina, avand o structura complexa (pentru pin C59H50O16COOH(OCH3)6 OH, pentru turba C19H52O10COOH(OCH3)2), reprezinta in general 20 – 25 % din plantele superioare, ea este mult mai rezistenta la transformare decat celuloza, iar la oxidare poate forma acizi humici.

Cutina, C28H48O45C15H20O4 este echivalentul celulozei in membrane celulelor epidermice.

Albuminele, substanta gazoasa cu sulf si fosfor, in conditii anaerobe, sub actiunea microorganismelor se transforma in grasimi. Grasimile sunt supuse proceselor de bitumizare.

Rasinile si cerurile, sunt substante stabile, care se regasesc in carbuni.

Prin urmare, rolul principal in procesul de formare a carbunilor au celuloza si lignina, ceilalti carboformatori avand un rol secundar. Acizii humici constituie elemental de legatura intre substanta vegetala, prezinta proprietati coloidale (hidrofilie, dispersabilitate, coagulare , etc.). Structural, acestia sunt formati din nuclee aromatice policondensate la care sunt legate grupe metoxil, carboxyl si hidroxil fenolic, care le confera character acid; acizii humici au proprietati bactericide. Din lignina lemnului proaspat, cel putin jumatate trece prin putrezire in acizii humici; la degradarea celulozei nu s-a observat insa formarea acizilor humici, ceea ce inseamna ca acizii humici din diferitele specii de turba si lignit s-au format din lignina plantelor.