Than đá là một trong những nguồn năng lượng quan trọng lâu dài của con người. Với khả năng tạo ra nhiệt năng mạnh mẽ nên than đá được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp từ sản xuất điện đến các ngành công nghiệp chế biến kim loại. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ về đặc điểm, công dụng, những hạn chế của loại nhiên liệu này. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về than đá từ đặc điểm, công thức hóa học đến các ứng dụng trong đời sống.
Than Đá Là Gì
Than đá là một loại nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu được hình thành từ thực vật cổ đại trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao trong một thời gian dài. Nó là một loại đá trầm tích, có chứa chủ yếu là carbon cùng với các hợp chất khác như hydrogen, oxy, nitơ và lưu huỳnh. Than đá có màu đen hoặc xám đen, rất cứng và có thể cháy khi tiếp xúc với lửa.
Than đá có thể chia thành các loại như than antraxit, than bitum, than nâu, tùy thuộc vào độ tinh khiết của carbon trong thành phần.
Than Đá Tiếng Anh Là Gì
Trong tiếng Anh, than đá được gọi là “Coal”. Đây là thuật ngữ chung để chỉ mọi loại than bao gồm cả than đá, than bùn và than antraxit.
Công Thức Hóa Học Của Than Đá
Than đá không có công thức hóa học đơn giản như một hợp chất cụ thể vì nó là một hỗn hợp phức tạp của nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau, chủ yếu là carbon. Tuy nhiên, tỷ lệ carbon trong than đá thường chiếm từ 50% đến 90%, nó còn chứa một số thành phần khác như nước, oxy, nitơ, các khoáng chất.
Công thức tổng quát của than đá có thể được biểu diễn như sau:
CₓHᵧOₓNₓSₓ
Trong đó:
-
C là carbon
-
H là hydrogen
-
O là oxy
-
N là nitơ
-
S là lưu huỳnh
Tỷ lệ của các nguyên tố này thay đổi tùy thuộc vào loại than đá.
Đặc Điểm Của Than Đá
Than đá có một số đặc điểm cơ bản như sau:
-
Màu sắc: Than đá thường có màu đen hoặc xám đen, tùy thuộc vào loại than và mức độ tinh khiết của nó.
-
Độ cứng: Than đá là một vật liệu rất cứng và có thể vỡ vụn khi bị đập mạnh.
-
Khả năng cháy: Than đá dễ cháy và có khả năng tạo ra nhiệt lượng lớn khi được đốt cháy.
-
Hàm lượng carbon cao: Đặc điểm nổi bật của than đá là hàm lượng carbon cao, làm cho nó trở thành một nguồn năng lượng hiệu quả.
-
Tính phân hủy: Than đá có thể chứa nhiều khoáng chất khác nhau, trong đó có lưu huỳnh, sắt và các khoáng chất khác có thể ảnh hưởng đến chất lượng khí thải khi đốt cháy.
Công Dụng Của Than Đá
Than đá có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp và đời sống. Một số công dụng quan trọng của than đá bao gồm:
1. Sản Xuất Điện
Than đá là nguồn nguyên liệu chính trong các nhà máy nhiệt điện để tạo ra điện năng. Khi đốt cháy than đá, nhiệt được tạo ra và chuyển thành năng lượng cơ học, từ đó sản xuất điện.
2. Chế Biến Kim Loại
Than đá là nguyên liệu quan trọng trong quá trình sản xuất thép và các kim loại khác. Đặc biệt, than cốc (coke) được sản xuất từ than đá, là một chất quan trọng trong lò cao để sản xuất gang, thép.
3. Sản Xuất Hóa Chất
Than đá là nguyên liệu trong sản xuất các hóa chất hữu cơ, như amoniac, methanol, các hợp chất hóa học khác.
4. Sưởi Ấm
Than đá còn được sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm, đặc biệt là trong các khu vực nông thôn hoặc các khu vực chưa có sẵn nguồn điện.
5. Sản Xuất Xi Măng
Than đá là một trong những nguồn năng lượng chính trong các nhà máy sản xuất xi măng, giúp duy trì nhiệt độ cao cần thiết trong quá trình nung vôi và clinker.
Than Đá Dùng Để Làm Gì?
Than đá chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp sau:
-
Nhiệt điện: Sử dụng than đá để tạo ra điện năng.
-
Luyện kim: Sản xuất thép, gang và các kim loại khác.
-
Sản xuất xi măng: Cung cấp nhiệt cho các lò nung clinker.
-
Sản xuất hóa chất: Dùng trong các nhà máy hóa chất để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ.
-
Sưởi ấm và đun nấu: Được sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm và bếp lò.
Than Đá Không Dùng Để Làm Gì?
Mặc dù than đá có nhiều công dụng, nhưng nó cũng có một số hạn chế, do đó không được sử dụng trong một số lĩnh vực nhất định:
-
Năng lượng tái tạo: Than đá không phải là nguồn năng lượng tái tạo, do đó không thể sử dụng thay thế năng lượng mặt trời, gió, thủy điện.
-
Nấu ăn: Việc sử dụng than đá để nấu ăn không phổ biến, vì khói và khí độc từ than đá có thể gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe.
-
Sản phẩm tiêu dùng trực tiếp: Than đá không thể được sử dụng trực tiếp như các sản phẩm tiêu dùng, chẳng hạn như thực phẩm hoặc dược phẩm.
Than đá là một nguồn năng lượng quan trọng đã được sử dụng rộng rãi trong suốt lịch sử phát triển công nghiệp của loài người. Tuy nhiên với những hạn chế về tác động đến môi trường với sức khỏe nên cần có các biện pháp để sử dụng than đá hiệu quả bền vững hơn trong tương lai. Dù vậy than đá vẫn giữ vai trò quan trọng trong sản xuất điện, chế biến kim loại, các ngành công nghiệp khác.