Cтраница 3
В малометаморфизованных углях во внутренних фрагментах значителен вклад кислородсодержащих групп: эфирных, гидроксильных, карбонильных. С ростом стадии метаморфизма уменьшается содержание этих групп, фрагменты становятся более однородными и упорядочиваются, что вызывает сужение полосы при 1600 см и рост фонового поглощения. При изучении углей разной степени восстановленности Донецкого бассейна установлено, что на поверхности восстановленных углей больше свободных С0 - групп и алифатических связей СИ, но меньше СО-групп по сравнению с невосстанавленными углями. В структуре этих углей меньшую роль играют водородные связи и эфирные группы. Аналогичные особенности имеют угли Южно-Якутского бассейна, на поверхности которых С0 - группы находятся преимущественно в свободном состоянии. Наибольшее количество карбонильных групп, поглощающих при 1690см -, имеют витриниты углей средней стадии метаморфизма Печорского бассейна и высоко-метаморфизованные угли Кузнецкого бассейна. Поскольку в процессе метаморфизма происходят значительные изменения в количестве и структуре кислородсодержащих, а также алифатических групп, идет накопление ненасыщенных фрагментов. [31]
Первые попытки применения коллоидной химии для объяснения происхождения и свойств каменных углей относятся к концу прошлого и началу текущего столетия. Все чаще встречаются упоминания разных исследователей о явлениях в угле, имеющих коллоидный характер. Однако специальные методы коллоидной химии при изучении углей начали применяться только совсем недавно. [32]
Первые попытки применения коллоидной химии для объяснения происхождения и свойств каменных углей относятся к кощу прошлого и началу текущего столетия. В дальнейшем все чаще у разных исследователей угля встречаются упоминания о явлениях, имеющих коллоидную природу. Однако специальные методы коллоидной химии при изучении углей начали применяться только совсем недавно. [33]
Однако в угле состояние беспорядочности кристаллитов высоко и размер кристаллитов настолько мал, что при всех условиях происходит только сравнительно небольшая диффракция. Следовательно, уголь обычно изучается без превращения в порошок или вращения и плоская фотографическая пластинка является пригодной для того, чтобы перехватывать диффрагированные лучи. Махадеван [114, 115] был один из первых, кто использовал метод днффракщш рентгеновских лучей при изучении угля, работая со срезами как витрена, так и дюрена и с экстрактами. Его образцы витрена, которые он считал гомогенными по составу и структуре, показывали два диффузных ореола, которые соответствовали наиболее отчетливо видимым кольцам углерода в форме графита. Положение этих двух ореолов указывает на днффракцию частицами коллоидных размеров, по не дает доказательства присутствия свободного углерода. [34]
Этот способ является видоизменением способа, широко используемого в медицинской диагностике, но мало употребляемого для изучения угля. [35]
Тейлор, рассматривая влияние пород кровли и почвы на свойства ископаемых углей, пришел к заключению, что в зависимости от характера пород кровли будут формироваться то бурые угли, то каменные, то антрациты. Он не учел последующей длительной разнообразной истории формирования ископаемых углей и геологических факторов ( температуры и давления), действовавших па органическое вещество углей после торфяной и буроуголыюй стадий. В этой гипотезе, при проверке не подтвердившейся, отражается ошибка многих иностранных исследователей, проводивших свои работы по изучению углей без рассмотрения явлений во взаимной связи. Грубой ошибкой является рассмотрение состава и свойств углей, а также перехода бурых углей в каменные и антрацит без учета влияния геологических факторов. [36]
Изучение вопросов происхождения горючих ископаемых является непосредственной задачей геологии - науки о строении, происхождении и развитии Земли. При изучении свойств горючих ископаемых необходимо знать процессы, протекавшие в далекие геологические эпохи и обусловившие многообразие свойств ТГИ. Одним из доказательств растительного происхождения является то, что органическая масса и горючих ископаемых, и растений состоит из одних и тех же химических элементов. Далее в угольных пластах найдены отпечатки листьев растений и даже целые окаменевшие стволы деревьев. И, наконец, изучение углей под микроскопом позволило идентифицировать в их составе множество фрагментов растительного происхождения или остатков их превращения. [37]
Однако вопрос о происхождении в нефтях металлопор-фириновых комплексов до настоящего времени остается весьма спорным. Как известно, в вопросе генезиса углей и горючих сланцев, с одной стороны, и нефтей - с другой, основным различием является совершенно неодинаковая степень морфологической сохранности их исходного органического вещества. Для углей и сланцев превращение исходного органического вещества шло по пути отвердевания, углефикации. При превращении исходного органического вещества в нефти следы первоначального состава были стерты из-за перехода фоссимуированной органики в жидкие и газообразные продукты. Ввиду этого исследование структуры твердых горючих ископаемых-петрография каустобиолитов ( дающая при изучении углей и горючих сланцев хорошие результаты относительно природы и характера слагающего их исходного органического вещества) при изучении нефтей оказалась совершенно непригодной. Очевидно, что открытие Трейбса имело большое значение, так как указывало на наличие во многих нефтях совершенно определенных компонентов, характерных только для органического мира. [38]