Uhlí

Popis

Uhlí je hořlavá, tmavě hnědá až černá sedimentární hornina organického původu, složená převážně z uhlíku, vodíku, kyslíku, dusíku a síry. Vzniká z rostlinného materiálu, který byl v průběhu milionů let pohřben a transformován teplem a tlakem. Jeho vlastnosti se liší v závislosti na stupni prouhelnění, od měkkého a porézního lignitu s nízkým obsahem uhlíku a vysokým obsahem vody, až po tvrdý a lesklý antracit s vysokým obsahem uhlíku a nízkým obsahem těkavých látek. Uhlí je klíčovým zdrojem energie, ale jeho spalování je významným zdrojem emisí skleníkových plynů a znečišťujících látek.

Jak identifikovat

Barva

Černá, tmavě hnědá až šedočerná. Barva se stává tmavší s vyšším stupněm prouhelnění.

Lesk

Matný, zemitý u lignitu; voskový až smolný u černého uhlí; skelný až kovový u antracitu.

Textura

Zemitá, zrnitá, vrstevnatá, někdy s viditelnými zbytky rostlin. Antracit je kompaktní a homogenní.

Tvar krystalů

Amorfní, nekrystalické. Někdy se vyskytují mikroskopické krystaly pyritu nebo jiných minerálů jako příměsi.

Štěpnost

Žádná pravá štěpnost. U černého uhlí a antracitu se projevuje odlučnost podle ploch, často kolmých na vrstevnatost, nebo lasturnatý lom.

Geologické prostředí

Vzniká v sedimentárních pánvích, často v souvislosti s rozsáhlými bažinami a močály, kde dochází k akumulaci rostlinného materiálu. Typické jsou pro deltové, jezerní a pobřežní prostředí.

Klíčová fakta

• Tvrdost: 1-2,5 (Mohsova stupnice) – velmi měkké až středně tvrdé, závisí na stupni prouhelnění. Antracit je tvrdší než lignit.
• Hustota (specifická hmotnost): 1,1-1,8 g/cm³ (lignit 1,1-1,3; černé uhlí 1,2-1,5; antracit 1,4-1,8). Hustota se zvyšuje s obsahem uhlíku.
• Krystalová soustava: Amorfní (nekrystalické)
• Barva: Černá, tmavě hnědá
• Lesk: Matný, zemitý, smolný, skelný, kovový
• Průhlednost: Neprůhledné
• Lom: Lasturnatý, nerovný, zemitý
• Štěpnost: Žádná pravá štěpnost, ale může vykazovat odlučnost podle ploch (tzv. kliváž uhlí)
• Složení: Převážně uhlík (C), s proměnlivým množstvím vodíku (H), kyslíku (O), dusíku (N) a síry (S). Obsahuje také anorganické příměsi (popel).

Rychlá kontrola

• Barva: Černá až tmavě hnědá
• Lesk: Matný, smolný, skelný nebo kovový
• Vryp: Černá až hnědočerná

Fyzikální vlastnosti

• Krystalový habitus: Masivní, zemitý, vrstevnatý, někdy s viditelnými zbytky rostlin.
• Typ štěpnosti: Žádná pravá štěpnost. Může vykazovat odlučnost podle ploch (kliváž uhlí), která je často kolmá na vrstevnatost.
• Typ lomu: Lasturnatý (u antracitu), nerovný, zemitý.
• Houževnatost: Křehké.
• Typ lesku: Matný, zemitý (lignit); smolný, voskový (černé uhlí); skelný, kovový (antracit).

Vznik

Uhlí vzniká z rostlinné biomasy, která se hromadí v anaerobních podmínkách (např. v bažinách a močálech), kde je zabráněno jejímu úplnému rozkladu. Postupným pohřbíváním pod vrstvami sedimentů dochází k diagenezi a metamorfóze, což vede ke zvyšování obsahu uhlíku a snižování obsahu vody a těkavých látek. Tento proces se nazývá prouhelnění (karbonizace) a prochází stadii rašeliny, lignitu, subbituminózního uhlí, černého uhlí a antracitu.

Využití

Uhlí je primárně využíváno jako fosilní palivo pro výrobu elektrické energie v tepelných elektrárnách. Dále se používá v metalurgii (koks pro výrobu železa a oceli), v chemickém průmyslu (výroba syntetických paliv, plastů, hnojiv), jako palivo pro vytápění a v menší míře i pro výrobu aktivního uhlí a dalších produktů.

Stáří a rozšíření

Většina významných ložisek uhlí pochází z karbonu (přibližně před 359 až 299 miliony let) a permu (přibližně před 299 až 252 miliony let). Mladší ložiska se nacházejí v křídě (přibližně před 145 až 66 miliony let) a terciéru (paleogén a neogén, přibližně před 66 až 2,6 miliony let).

Kde najít

Tipy pro hledání

Podobné kameny

Vědecká klasifikace

Třída minerálu

Není minerál, ale hornina organického původu.

Skupina

Fosilní paliva, organické sedimentární horniny.

Krystalová soustava

Amorfní.

Chemický vzorec

Přibližně (CnHmOp)x, kde n, m, p se liší v závislosti na typu uhlí. Hlavní složkou je uhlík.

Složení

Uhlík (50-98 %), vodík (2-8 %), kyslík (1-25 %), dusík (0,5-2 %), síra (0,5-10 %), popel (anorganické příměsi).

Prozkoumat Uhlí