Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, 357 35 Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376 Šablona: ORGANICKÁ CHEMIE Pořadí šablony a sada: 4. Organická chemie Materiál: VY_32_INOVACE_OCHE.4 Vytvořený ve školním roce: 2013   Téma: UHLÍ Předmět a třída: CHEMIE, kvarta osmiletého gymnázia Anotace: Materiál je určen pro výklad učiva. Je potřeba PC s internetem, projektor, microsoft powerpoint. Autor: Ing. Magdalena Kučerová Klíčová slova: Uhlí, fosilie, výhřevnost, těžba nerostů Ověřený dne: 3.12.2013

UHLÍ

UHLÍ-CO TO JE? Uhlí je hnědočerná až černá hořlavá hornina s vysokým obsahem uhlíku (až 95%). Kromě uhlíku obsahuje uhlí vodu, sloučeniny síry, plynné složky, pryskyřice atd….. V závislosti na stáří a obsahu uhlíku rozeznáváme několik druhů uhlí. Obecně se dá říci, že čím starší uhlí, tím více uhlíku a větší kvalita. Kvalita paliva se určuje pomocí „výhřevnosti“ , která nám udává, kolik tepla se uvolní spálením určité hmotnosti paliva.

VZNIK UHLÍ Uhlí vzniklo v dávných geologických dobách . Jeho mocné podzemní sloje vznikly z organické hmoty pravěkých suchozemských rostlin. Uhlí patří mezi fosilní paliva . Nazýváme tak paliva, která vznikla ze zbytků pravěkých organismů takzvanou „fosilizací“. Fosilní paliva patří mezi neobnovitelné zdroje energie. Zajímavost : v době, kdy vznikalo černé uhlí, žil na Zemi především obrovský hmyz, až metr dlouhé stonožky, obojživelníci a hlavonožci. Obr.1

VÝZNAM UHLÍ 19. století bylo nazýváno stoletím páry, 20. století zase stoletím elektřiny. V pozadí výroby páry i elektřiny stojí uhlí. Ještě dnes se v ČR celá polovina veškeré energie vyrábí z uhlí. Uhlí má tedy velký význam jako palivo, ale i jako zdroj důležitých chemických látek.

DRUHY UHLÍ ANTRACIT – nejstarší uhlí, lesklé, černé. Má vysoký obsah uhlíku (až 96%) a velkou výhřevnost. ČERNÉ UHLÍ – o málo mladší než antracit, obsahuje až 90% uhlíku. Vznikalo v éře zvané karbon v období prvohor. Ve struktuře černého uhlí se střídají matné a lesklé pruhy. Používá se jako palivo pro tepelné elektrárny, je také velmi významnou surovinou pro chemický průmysl ( výroba svítiplynu, dehtu, koksu). Má využití také při výrobě železa. Těžba probíhá především v hlubinných dolech. HNĚDÉ UHLÍ – vznikalo v třetihorách, je tedy podstatně mladší než černé uhlí. Obsahuje méně než 73% uhlíku a má tedy nižší výhřevnost než černé uhlí. Obsahuje hodně příměsí, hlavně popelovin a síry. Vysoký obsah síry způsobuje při spalování vznik oxidu siřičitého, který má na svědomí vznik kyselých dešťů. Hnědé uhlí je hlavně ve střední Evropě významnou energetickou surovinou. Těžba probíhá převážně v povrchových lomech.

ZPRACOVÁNÍ UHLÍ Jak již bylo řečeno, převážná část se využívá jako energetická surovina pro tepelné elektrárny. Černé uhlí se také chemicky zpracovává. Mezi hlavní metody patří zplyňování, karbonizace a hydrogenace. Nejdůležitějším produktem je DEHET, který vzniká při karbonizaci. Dehet je tmavá, hustá a nepříjemně páchnoucí kapalina, která se dále zpracovává jako ropa. Dehet významným zdrojem především aromatických uhlovodíků, fenolů a různých heterocyklických sloučenin. Dalším významným produktem karbonizace je KOKS – využívá se jako zdroj energie a jako redukční činidlo při výrobě železa ve vysokých pecích.

Obr.2

CO SI PAMATUJETE…. Jak vzniklo uhlí? Jaké druhy uhlí rozeznáváme? Co je specifické pro černé uhlí? Jaké důležité produkty vznikají při karbonizaci uhlí?

ÚKOL PRO VÁS… Pomocí internetu najděte místa v ČR kde se nachází ložiska hnědého a černého uhlí. Zakreslete do mapy. Pomocí internetu nebo knihovny porovnej ekologickou zátěž krajiny při těžbě černého a hnědého uhlí. Najděte konkrétní případy narušení krajiny v souvislosti s těžbou uhlí. Co je to rekultivace krajiny? Najdi alespoň 4 konkrétní případy rekultivací krajiny po těžbě, porovnej kvalitu a smysl těchto projektů. S pomocí vyučujícího sestavte žebříček nejlepších a nejpovedenějších rekultivací.

INTERNETOVÉ ZDROJE RED ROOSTER. Plants of the Carboniferous age. In: Wikimedia Commons [online]. [cit. 2013-06-30]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cern%C3%A9_uhl%C3%AD#mediaviewer/Soubor:Meyers_b15_s0272b.jpg POUŽITÁ LITERATURA BANÝR, Jiří a Pavel BENEŠ. Chemie pro střední školy: obecná, anorganická, organická, analytická, biochemie. 1. vyd. Praha: SPN - pedagogické nakladatelství, 1995, 160 s. ISBN 80-859-3711-5. ŠKODA, Jiří a Pavel DOULÍK. Chemie 8: pro základní školy a víceletá gymnázia : učebnice. 1. vyd. Plzeň: Fraus, 2006, 136 s. ISBN 80-723-8442-2. ŠKODA, Jiří a Pavel DOULÍK. Chemie 9: pro základní školy a víceletá gymnázia : učebnice. 1. vyd. Plzeň: Fraus, 2007, 136 s. ISBN 978-80-7238-584-3. Obr. 2 : vlastní zdroj