Аркадий Ликум - Все обо всем. Том 4

Торф — это не уголь. Его можно назвать стадией в процессе получения угля. Уголь — это остатки древних деревьев и растений, которые росли в заболоченных джунглях, в теплом, влажном климате сотни миллионов лет назад. Эти деревья и растения со временем попали в болотную воду. В процессе разложения древесины бактериями получались газы, которые улетучились, и образовалась черная смесь, основную часть которой составил углерод. Со временем под давлением грязи и песка жидкость из смеси уходит, а вязкая масса затвердевает, превращаясь в уголь. Этот процесс, от начала до конца, охватывает тысячи лет. Но первые стадии процесса образования угля можно видеть и сейчас.

В Великом Мрачном Болоте в Вирджинии и Северной Каролине и в тысячах болот северных штатов США и Канады образуется торф. В этих болотах растения находятся в процессе разложения, выделяя большое количество углерода. Через несколько лет такого процесса образуется коричневая смешанная масса веточек, ветвей и листьев. Это и есть торф. Когда воду выкачивают из такого болота, торф можно разрезать на куски, разложить для просушки исжигать. Сушка необходима, так как торф в почве на 3/4 состоит из воды.

В Ирландии, где торфа много, а уголь дорогой, больше половины фермеров пользуются торфом как топливом. Остальные виды угля — это производные от торфа. Если торф оставить там, где он образовался, он постепенно превращается в лигнит, или бурый уголь. Он более твердый, чем торф, но все равно достаточно мягкий и крошится при перевозке на большие расстояния.

Следующий вид угля — это битумный, или мягкий уголь. Он образуется в земле из лигнита при химических изменениях и под давлением за тысячи лет. Это самый важный член угольного семейства. Он легко горит и встречается в больших количествах. Если битумный уголь находится в земле и подвергается достаточному давлению, он постепенно превращается в твердый уголь, или антрацит. Он горит почти без дыма и дольше, чем битумный уголь.

Одним из наиболее важных исследований, проводимых учеными, является поиск новых источников энергии. Они хотят открыть более дешевый и эффективный источник энергии, потому что естественные источники когда-нибудь в будущем иссякнут. Вы когда-нибудь видели заброшенную угольную шахту? Когда-то оттуда брали уголь для сжигания в огромных печах и отопления зданий. Но и сейчас в ней достаточно угля для добычи. Уголь до сих пор, однако, является самым важным видом топлива, которым владеет человек. В США уголь составляет половину топливных ресурсов.

Давайте изучим различные виды угля. Очевидно, процесс, который длится несколько миллионов лет, не создает один и тот же продукт повсеместно. Торф, например, является самым молодым из углей. Это означает, что растительность, из которой образовался торф, находилась в земле меньше других углей. Торф является наименее ценным из твердых видов топлива. Лигнит иногда называют бурым углем. Он немного старше торфа и более ценен как топливо. Битумный уголь — самое ценное топливо среди твердых его видов. Наконец, есть антрацитный уголь, который является самым твердым и древним по происхождению.

Топливо — это вещество, которое сжигается, чтобы получить тепло и свет, а также чтобы генерировать энергию. Процесс горения это — химическая реакция. Вещество соединяется с кислородом из воздуха и выделяет энергию. Энергия выделяется вформе теплаи света. Энергия в топливе берет начало от солнца. Растения, из которых получают топливо, поглощает энергию солнечных лучей и используют ее для развития своей ткани. Горящая древесина и древесный уголь выделяют энергию, которую накопили растения. Когда мы сжигаем уголь и нефть, мы используем энергию, которую накопили растения, жившие миллионы лет назад.

Существуют разные виды топлива, и в действительности все, что горит, можно назвать топливом. Обычно же топливом называют дерево, уголь, природный газ и бензин. Топливо можно классифицировать на твердое, жидкое и газообразное. Его также можно классифицировать по происхождению на природное, химическое или основанное на металлах. Дерево было первым топливом, которое использовал человек, и оставалось самым главным на многие века. Его было легче достать, и оно было самым дешевым. Но в XVI веке количество древесины в Европе уменьшилось, и его начинают заменять углем. В угле содержится большой процент углерода.

Углерод — самый важный элемент в большинстве видов топлива. Топливо с большим процентом углерода горит ровно и дает жаркое пламя. Твердый уголь, или антрацит, имеет более высокий процент углерода, чем остальные виды угля, он дает меньше дыма и пепла. Наиболее важные жидкие виды топлива получают из нефти. Это керосин, бензин и горящие масла.

Когда мы идем ночью по главной улице города, мы видим обилие разноцветных лампочек на магазинахи рекламах. Мы считаем их неоновыми лампами. Но на самом деле не все они действуют на основе газа неона. Другие газы, такие, как гелий, аргон, криптон и ксенон, также используются в лампочках.

Каждый газ дает свой цвет света, когда он взаимодействует с раскаленной спиралью электрической лампочки. Цвет света также варьируется в зависимости от температуры, давления и электрического напряжения. Неон дает красно-оранжевый цвет; аргон дает красновато-синий цвет; гелий — белый желтый или иногда фиолетовый; криптон — желтый, зеленый или бледно-фиолетовый; ксенон — или синий, илисине-зеленый.

Когда электричество проходит через неон, атомы газа излучают свет. Энергия электрического тока сдувает электроны с некоторых атомов неона. Когда эти электроны снова присоединяются к атомам неона, выделяется энергия в виде света.

Все газы, о которых мы упомянули, входят в одну семью, называемую инертными газами. Иногда их называют редкими газами, так как их очень мало в приводе. Все эти газы химически неактивны. Это означает, что они не горят и в обычных условиях не образуют химические соединения. Главный источник этих газов — это воздух (исключение составляет гелий, который получают из природного газа).

Газы смешаны в воздухе с кислородом, азотом, двуокисью углерода и другими веществами. Для получения инертных газов воздух охлаждается до очень низких температур и превращается в жидкость. Жидкий воздух запускается в высокие башни и медленно нагревается. Как только определенный газ достигает своей точки кипения, он испаряется и отделяется от жидкого воздуха.

Представьте, что алмазы были бы не такой редкостью. Представьте, что они стоили бы недорого и каждый мог бы их купить. Оставались бы алмазы такими же ценными? Две вещи могли бы заставить людей по-прежнему стремиться иметь алмазы. Первая — это то, что алмаз — наиболее твердое вещество из известных человеку, поэтому алмазы были бы по прежнему необходимы в промышленности. Вторая — это то, что алмазы были бы так же прекрасны, и поэтому люди наслаждались бы, рассматривая их.