carbono amorfo

5/10/2018 CARBONO AMORFO - slidepdf.com

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CARBONO AMORFO

Carbón amorfo, así se conoce al carbón, hollín y otras formas impuras de esteelemento, el carbono amorfo es un tipo de carbono cuya estructura no es

cristalina, debido a que tiene un bajo grado de cristalización. En el por ser unmaterial vítreo, puede haber un orden de corto alcance, pero no tiene patrones delargo alcance de la posición de los átomos.

Además de ser una de las formas máscomunes de encontrar el carbono, susátomos tienen una estructura irregular ydesordenada debido a ser el producto dela descomposición a través del tiempo derestos de seres vivos en un procesosconocido como carbonificación que

consiste en la trasformación de losmateriales orgánicos por migraciónpaulatina de a temperaturas moderadas yalta presión en turbas y carbones gracias ala deshidrogenación incompleta.

Todo esto pasa en dos grandes etapas, laprimera que es en la cual se lleva a cabola descomposición de la materia orgánica,por medio de bacterias aeróbicas lascuales habitan en lechos húmedos, al

cabo de esta etapa la materia orgánica, ahora desechos orgánicos tienen unareducción significativa en cuanto a su volumen, los cuales pueden llegar hasta un50% de su volumen inicial, esta etapa finaliza con la muerte de dichas bacteriaspor la falta de oxígeno.

Lo cual le da inicio a la segunda etapa de transformación, esta se lleva acabo conla ayuda de baterías anaeróbicas las cuales generan ácidos, que a la largadeterminaran la aniquilación de las mismas lo cual le da origen a lo queconocemos como turba, como resulta evidente, en estado natural continua esteprocesos, por lo cual de manera continua se deposita más turba sobre la anterior,luego vemos un incremento paulatino de la temperatura hasta llegar a los 100°C,con el paso del tiempo, la alta presión y la temperatura, el mineral de carbón se va

concentrando dando así origen al lignito y luego a la antracita.

También puede obtenerse al quemar un material que contiene carbono sinoxígeno suficiente, para permitir una combustión completa.

En la naturaleza encontramos diferentes tipos de carbones minerales, los cualesse clasifican dependiendo del grado de carbonificación que haya tenido la materiavegetal que origino el carbón. Esto va desde el menos evolucionado en el cual lamateria vegetal muestra poca alteración este es la Turba, hasta el más



evolucionado conocido como la antracita. Dicha evolución depende de la edad delcarbón además de la profundidad y las condiciones de presión, temperatura,entorno, etc., en las que se encontraba dicha materia vegetal, la cual dio paso a suevolución, formando así el carbón mineral.



HOLLIN

Son partículas sólidas casi microscópicas, las cuales están compuestas en su

mayoría por carbono impuro y pulverizado. Por lo general presenta colores

oscuros o negruzcos, los cuales se dan por la combustión incompleta de madera o

carbón, tiene un aspecto similar a la ceniza pero es un poco más oscuro.

Comúnmente se ven en grandes cantidades en las chimeneas de las calderas, en

las cuales cuando tienen los captadores de hollín, almacenan grandes cantidades

de este.

Se produce industrialmente bajo el nombre de negro de humo, el cual es un tipo

de negro de carbón, que es producido por la combustión incompleta de

combustibles ricos en compuestos aromáticas, lo cuales son quemados en

recipientes planos. Su principal característica es que tiene una amplia distribuciónde tamaños de partículas de hasta 100nm.

Para la producción de negro de humo, se parte de una materia a base de aceite

de petróleo, el cual es aspirado en una cámara de combustión, especialmente

adaptada y calentada hasta llegar alrededor de los 950°C.

En este proceso se lleva a cabo un “rompimiento” del petróleo en el cual se

produce un gas y polvo de carbono. Este polvo, con agua, crea gránulos más

grandes, después son secados industrialmente y son acondicionados para el uso.



TURBA

La turba es la primera etapa del proceso mediante el cual la vegetación se

transforma en carbón mineral. Su formación se debe a la putrefacción ycarbonificación parcial de la vegetación en el agua acida de pantanos, marismas y

humedales (en general en zonas con poca circulación de agua donde no es fácil la

vida de los microorganismos). Su formación es relativamente lenta como

consecuencia de la poca actividad microbiana, debida a la acidez el agua o la baja

concentración de oxígeno. Fresco puede alcanzar una humedad del 98%, pero

una vez seco puede usarse como combustible.

Encontramos dos tipos de turbas:- Turbas rubias, estas tienen un mayor contenido en materia orgánica y están

menos descompuestas, son comúnmente usadas para cultivos sin suelosya que tienen una alta retención de agua y una buena aireación.

- Turbas negras, tienen un menor contenido de materia orgánica y una mayorcantidad de minerales, usada en los cultivos como “abono”.

Su formación se da principalmente en regiones nórdicas con pantanos por unamasa esponjosa y ligera, en la cual aún se aprecia los componentes vegetales



LIGNITO

El lignito es un carbón mineral el cual se forma mediante la compresión de laturba, tornándose como una sustancia desmenuzable en la que aún se pueden

reconocer algunas estructuras vegetales. La formación de yacimientos de lignitos,se pudo realizar por dos modalidades, autóctona y alóctona.

La autóctona también llamada “in situ ”, la vegetación que dio origen al lignito seencontraba en zonas que eran afectadas por inundaciones periódicas, en épocade sequía crecían grandes árboles, al llegar las inundaciones los árboles mueren ysus troncos caen, aunque los tocones subsisten, como se puede apreciar enalgunos yacimientos, y en estos sitios se dieron los procesos para lacarbonificación.

La formación alóctona se da cuando los restos vegetales son llevados porcorrientes de agua, llegando a un remanso donde terminan sufriendo el procesode carbonificación.

Tiene un color negro o pardo y frecuentemente presenta una textura similar a ladel material orgánico de la cual procede. Su concentración en carbón varía entreel 60% y el 75% y tiene un contenido menor en agua que la turba.

Es un combustible de mediana calidad, fácil de quemar por su alto contenido envolátiles, pero con un poder calorífico relativamente bajo, entre 10 y 20 MF/kg.Una de sus variedades el azabache es usado para la joyería por su dureza puedeser pulido para lograr ciertos acabados.



HULLA

La hulla es un tipo de carbón mineral, está en un grado de evolución menor que laantracita y mayor que el lignito, lo cual lo lleva a ocupar una posición intermedia en

la escala de carbonificación.

Tiene una concentración de carbono entre 45% y 85%. Es dura y quebradiza,estratificada, de color negro y brillo mate o graso. Se forma debido a lacompresión del Lignito, mayormente en la Era primara, durante los periodoscarbonífero y pérmico.

Este material se da como resultado de la descomposición de la materia vegetal delos bosques primitivos procesos que ha requerido millones de años Es el máscomún de los carbones.

La hulla es muy utilizada en la industria, y entre ella se distingue tres tipos:

- hulla grasa, usada en la producción de gas alumbrado y coque, tiene unvalor energético de 8300 a 8600 cal/kg.

- Hulla seca, usada en los hornos de arrabio y en la producción de coquemetalúrgico, tiene un valor energético de 7500 cal/kg.

- Hulla magra, desprende pocas materias volátiles y tiene un valor energéticode 7900 a 8370 cal/kg.

Todos los tipos de hulla son de color negro o gris oscuro

La hulla es usada principalmente como combustible en centrales eléctricas. Fueusado intensamente como combustible de locomotoras a vapor, es usado para lafabricación de coque para la elaboración de arrabio en el alto horno.



ANTRACITA

La antracita es un carbón mineral el cual es el más evolucionado, pues es últimoen la escala de carbonificación, su apariencia es oscura con tonalidades azules

brillantes, suele ser usado en la fundición de los metales especialmente el hierro.

De los carbones minerales en el que tiene mayor porcentaje de carbón por encimadel 90% y tiene un poder calorífico entre 23 y 33 MJ/kg.

Se usa fundamentalmente para obtener energía eléctrica en centrales térmicas decarbón, también tiene otros usos menores de micrófonos y aditivos de coque.

La antracita empieza en los periodos carbonífero y pérmico de la era primaria,alrededor de unos 250 millones de años, al ser el carbón más evolucionadopresenta el mayor porcentaje de carbono, a pesar de esto tiene una difícil ignición,pero cuando arde, da una llama azul corta y con poco humo.



SU USO EN LA INGENIERIA

Se cree que el carbón empezó a ser usado comercialmente en china. Hay indicios

de una mina en el noreste de China, de la cual se cree, se sustraía carbón parallevar a cabo fundiciones de cobre y para la fabricación de monedas, hacia el año

1000 AC.

Los tipos de carbón mineral mencionados anteriormente tienen diversos usos en la

industria, principalmente en el área de la ingeniería, pues todos ellos son usados

en su estado natural o se les lleva a cabo cierto tratamiento para mejorar su

rendimiento o para obtener otros resultados.

La turba es principalmente usada en los cultivos como, para mejorar las

propiedades de la tierra y además puede ser usada para cultivar directamente en

ella. Al ser la turba tan rica en minerales, es usada para la reforestación en

bosques los cuales han sido arrasados por incendios, además de los campos

acabados como alimento en la ganadería. Se le usa también para el diseño de

jardines, además para el césped de campos de golf, campos deportivos e

hipódromos.

El lignito es usado en la industria de la fundición de acero, después de llevarle a

cabo un tratamiento, una vez tratado, el lignito mejorado ayuda ahorrando en gran

parte coque metalúrgico.

La hulla es el principal combustible en plantas eléctricas, además de ser usada enel auge de las locomotoras a vapor. Uno de sus derivados el alquitrán de hulla

tiene una gran variedad de usos que va desde la construcción de carreteras hasta

los medicamentos para eliminar la caspa y los piojos, la brea de hulla es usada

para tratamientos en la piel.

Por sus propiedades dieléctricas también es usado en la fabricación de electrodos,

por ultimo al ser destilado da origen a varios compuestos químicos, uno de ellos el

benceno, el cual es muy usado en la industria.

La antracita, el carbón más evolucionado en la industria, es usado en las

fundiciones tanto ferrosas como no ferrosas, ya que por su alto porcentaje de

carbón tiene un alto poder calorífico, también podemos encontrarlo en algunos

saunas, en los calderos para la generación de vapor, ya sea en piscinas

temperadas y baños turcos, además tiene un uso del cual la mayoría hemos sido

ayudados por este, usado para filtrar agua potable.



Uno de los usos más destacados es el micrófono de carbón, también llamado

micrófono de botón de carbón o transmisor de carbón. Este consta de un

compartimiento en el cual hay dos placas de metal separadas por gránulos de

carbón (normalmente antracita o a veces grafito), en el cual al hacer pasar

corriente en el sistema crea variaciones en la intensidad. Estas diferencias en

intensidad se pueden transmitir por medio de un sistema de teléfono, o por otros

sistemas electrónicos, que convierten el sonido en señales eléctricas.

El hollín o negro de humo, tiene varios usos uno de ellos es en pinturas yrecubrimientos además de tintas. Uno de los usos más vistos es en las llantas delos automotores, este uso fue descubierto accidentalmente, pues antes las llantaseran de un color claro, por ello en la compañía B.F. Goodrich decidieron añadirnegro de humo a la mezcla del caucho para las llantas y así evitar que se vieransucias, produciendo llantas negras, pero al probarlas se dieron cuenta que lasllantas negras tenían una duración 5 veces mayor a las llantas de cauchotradicionales. Otra aplicación se vio en el papel carbón, el cual se usaba parahacer varias copias de un documento a máquina, además en las mismas cintas deellas,



Bibliografía

http://paidostic.org/qorganica/carbono_amorfo.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono_amorfo

http://www.oviedocorreo.es/personales/carbon/curiosidades/negro%20de%20carbon.htm

http://www.oviedocorreo.es/personales/carbon/carbon_mineral/carbon%20mineral.htm

http://www.continental-industrie.com/es/aspiracion_centralizada.html
















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