Chemia28

Wi,nilol kamlmi uv /awlora, opnie:/ węgla plur wlastkowo go, wielo /wig/ków orga-nlc/nych, najczęściej aroma-lyc/nych.

V !>!) Wyiilnl kamienny I Jogo przetwarzanie

li /.y oilmiany ;ilol 11ipowc wygiń pici wi.r.l Im    > < li.ino ni . gi :ilil i Inl

leieii ptł/nalisc ic* już w klask¹ pierwszej. Nuji /», •,» a | ą tlnak węgiel kojarzy się nam zwęgleni kamiennym. Węgiel kamienny |i .1 pioduklem rozkla ilu malerialu roślinnego zachodzącego bez iloslępn powietrza, ezęsh pod wpływem wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury. Najmłodsze odmiany węgla nazywane są torfem, nieco starsze węglem brunatnym najstarsze natomiast noszą nazwę antracytu. W kopalnym węglu ka miennym oprócz węgla pierwiastkowego występuje duża liczba związ ków organicznych pochodzących z częściowo tylko przetworzonego ma terialu roślinnego. Przeróbka węgla kamiennego polega więc przed* wszystkim na ogrzewaniu go bez dostępu powietrza do wysokich tempi ratur (około 1000°C), w których następuje odparowanie i przemiana składników organicznych. W procesie tym, zwanym koksowaniem węgla otrzymuje się cztery' główne produkty: koks, wodę pogazową, gaz kol sowniczy i smołę węglową.

Ryc. 2.47. Koks (a) powstaje w wyniku usunięcia związków organicznych z węgla ka miennego (b).

Koks, oprócz niewielkich domieszek popiołu, zawiera czysty węgiel i jest porowatym, twardym ciałem stałym (ryc. 2.47). W wodzie pogazowej występuje amoniak, będący produktem rozkładu azotowych związków organicznych. Gaz koksowniczy składa się głównie z wodoru, metanu i tlenku węgla(II). Najbogatszą frakcją wydzielaną podczas koksowaniu węgla jest smoła węglowa, zawierająca parę tysięcy związków organie/ nych (tab. 2.8). Smołę węglową poddaje się destylacji frakcyjnej w celu rozdzielenia jej na mniejsze grupy związków. Dalsze rozdzielanie kolej nych frakcji wymaga często stosowania różnych metod rozdziału, na przy kład ekstrakcji. Związki organiczne zawarte w smole węglowej można podzielić na trzy grupy związków: obojętne, kwaśne i zasadowe. Związki obojętne to węglowodory aromatyczne - benzen, toluen, ksyleny, nafta len itp. Związki kwaśne reprezentowane są przede wszystkim przez fenu le (ich budowa zostanie omówiona w dalszej części podręcznika). Zwią ki zasadowe to głównie azotowe związki heterocykliczne, czyli związki cykliczne mające w pierścieniu oprócz atomów węgla inne atomy nieme lali (najczęściej są to atomy azotu, siarki lub tlenu).

Jeśli węgiel kamienny jest ogrzewany w obecności przegrzanej pary '\oclnej i tlenu, to następuje jego zgazowanie. Podczas zgazowania za-liodzą różne procesy prowadzące do otrzymania mieszaniny ('() i II,. Mieszaninę tę nazywa się gazem syntezowym, gdyż jest ona subslralem wykorzystywanym w wielu syntezach organicznych.