煤化學(xué)第02章-煤的生成(編輯修改稿)
2025-02-12 07:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的能力，在分解植物遺體的初期占優(yōu)勢。 真菌 能分解糖類、淀粉、纖維素、木質(zhì)素和鞣質(zhì)等有機(jī)質(zhì) 第一階段 細(xì)菌分解 分解纖維素的微生物種類很多，如喜氧性細(xì)菌通過纖維素酶的催化作用，把纖維素水解成二氧化碳和水。 (C6H10O5)n+ nH2O nC6H12O6（ 單糖 ） 6CO2↑ + 6H2O + 熱量 （放熱） C6H12O6 + 6O2 25 微生物也分解 脂肪 ，它首先從脂肪中分解出脂肪酸，脂肪酸再進(jìn)一步氧化，則分解為二氧化碳和水。 蛋白質(zhì) 在微生物的作用下最后分解為水、氨、二氧化碳及硫、磷的氧化物等，在分解過程中也可以生成氨基酸、卟啉等含氮化合物參與泥炭化作用 第一階段 當(dāng)環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)化為 缺氧 時(shí)，纖維素、果膠質(zhì)又在厭氧性細(xì)菌作用下產(chǎn)生發(fā)酵作用，形成 甲烷 、 二氧化碳 、 氫氣 、 丁酸 、醋酸 等中間產(chǎn)物，參與 泥炭化 作用。 3 C6H12O6 → 2C4H8O2 + 2C2H4O2 + 2 H2O + 2CH4↑+ 4CO2↑ 26 可見，植物各有機(jī)組分抵抗微生物分解的能力不同 按其穩(wěn)定性來看： 最易 分解的是原生質(zhì) 其次 是脂肪、果膠質(zhì)、纖維素、半纖維素 最后 是木質(zhì)素、木栓質(zhì)、角質(zhì)、孢粉質(zhì)、蠟質(zhì)和樹脂 實(shí)驗(yàn)表明 : 把植物遺體， 埋在土壤中，一年后 ，在微生物的分解作用下 糖類消失 99% 半纖維素消失 75% 木質(zhì)素消失 50% 蠟質(zhì)消失 25% 酸消失 10% 27 比較穩(wěn)定的木質(zhì)素，也能被特定的真菌和芽孢菌所分解 植物的 角質(zhì)層 、 孢子 、 花粉 和 樹脂 具有抗微生物分解的性能，所以當(dāng)其他組分已被分解消失之后，它們?nèi)阅芎芎玫乇４嫦聛怼? 植物中各有機(jī)組分對微生物分解作用的穩(wěn)定性是相對的，是隨著一定的條件而變化的。 近年的研究表明，在通氣條件好、 pH值高的條件下，孢子也能很快地分解，有的煤層中就發(fā)現(xiàn)過受了凝膠化作用和絲炭化作用的孢子。 第一階段 28 隨著植物遺體的堆積和分解，在泥炭層底部的氧化環(huán)境逐步被還原環(huán)境所替代，分解作用逐步減弱。 與此同時(shí)，在厭氧性細(xì)菌的參與下，分解產(chǎn)物之間的合成作用和分解產(chǎn)物與植物遺體之間的相互作用開始占主導(dǎo)地位。 第二階段 由于微生物本身含有大量蛋白質(zhì)，因此它亦參與成煤作用。這種合成作用導(dǎo)致一系列新產(chǎn)物的出現(xiàn)，最主要的產(chǎn)物就是腐植酸和瀝青質(zhì)。 木質(zhì)素、纖維素、蠟質(zhì)、脂肪及其水解、氧化產(chǎn)物都含有大量活潑的官能團(tuán)（ C=O、 — OH、 — COOH以及活潑的α 氫）， 大量活潑的官能團(tuán)的共同存在，相互反應(yīng)，相互作用 29 由植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵?，在化學(xué)組成上發(fā)生了質(zhì)的變化 第二階段 植物與泥炭 元素組成 % 有機(jī)組成 % C H N O+S 纖維素，半纖維素 木質(zhì)素 蛋白質(zhì) 瀝青 A 腐植酸 莎草 20~30 5～ 10 5～ 10 0 表 26 植物與泥炭化學(xué)組成的比較 合浦木本泥炭 0 0 樺川草本泥炭 0 木本植物 1～ 7 1～ 3 0 在元素組成上，泥炭中的碳含量比植物中的碳含量高，氮含量也有所增加，而氧含量減少。 說明泥炭化過程中植物的各種有機(jī)組分發(fā)生了復(fù)雜的變化，形成了新的產(chǎn)物。這些產(chǎn)物的組成和性質(zhì)與原來植物的組成和性質(zhì)是不同的。 30 泥炭的有機(jī)組成主要包括一下幾個(gè)部分： (1) 腐植酸： 它是泥炭中最主要的成分。腐植酸是高分子羥基芳香羧酸所組成的復(fù)雜混合物，具有酸性，溶于堿性溶液而呈黑色，是一種無定形的高分子膠體，能吸水而膨脹。 (2) 瀝青質(zhì)： 由合成作用形成的，也可以由樹脂、蠟質(zhì)、孢粉質(zhì)等轉(zhuǎn)化而來。瀝青質(zhì)溶于一般的有機(jī)溶劑。 (3) 未分解或完全分解的纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)和木質(zhì)素 (4) 變化不多的穩(wěn)定組分，如角膜、樹脂和孢粉等。 第二階段 31 成煤植物經(jīng)過泥炭作用形成的泥炭，呈棕褐色或黑褐色的不均勻物質(zhì)，含有大量的 水分 ， 達(dá) 70%～ 90%。 開采出來的泥炭經(jīng)過 自然干燥 ，其水分可降至 25%～ 35% 干燥后的泥炭為棕褐色或黑褐色的土狀碎塊，其真密度為～ ，經(jīng) 風(fēng)干后 泥炭的 體積約縮小 40%。 泥炭中含有大量未分解的植物組織，如根、莖、葉等殘留物，有時(shí)肉眼就可以看出來。 因此， 泥炭的主要特征 是 碳水化合物含量很
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