이탄은 식물 잔재물을 석탄으로 전환하는 전체 과정에서 석탄 형성의 중간 생성물을 형성하기도 합니다. 이탄은 다량의 물을 함유하고 있을 뿐만 아니라 복잡한 고체 유기 및 무기 성분도 함유하고 있습니다.
1. 이탄의 화학적 조성
이탄의 화학적 조성에는 다량의 수분이 함유되어 있을 뿐만 아니라 유기물과 미네랄도 포함되어 있습니다.
1. 이탄의 유기물
이탄의 유기물은 주로 불완전 분해된 식물 잔재물과 부식질을 포함합니다. 유기물 함량은 이탄의 전체 건조물 중 유기물이 차지하는 비율을 나타냅니다. 우리나라의 이탄 자원 중 대부분은 영양이 풍부한 초본 이탄이며, 유기물 함량은 일반적으로 50~70이며, 50 미만인 경우도 있습니다. 초본 이끼 및 목질 초본 이탄과 같은 다른 유형의 이탄의 유기물 함량은 일반적으로 70~30%이며 이탄의 유기물 함량은 80% 이상이며 일부는 90% 이상입니다. .
식물 잔류물의 유형, 이탄 축적 시간 및 이탄 분해 정도에 따라 이탄 유기물의 탄소, 수소, 산소, 질소, 황 및 기타 원소의 수준이 달라집니다.
탄소는 이탄 유기물의 주요 구성 요소로 그 함량은 50~60%, 최대 65% 이상입니다. 일반적으로 목질 이탄의 탄소 함량이 더 높고, 초본 이탄이 그 뒤를 따르고, 이끼 이탄이 더 낮습니다. 이는 주로 이탄을 형성하는 식물의 탄소 함량 변화와 관련이 있습니다. 탄소 축적은 늪 환경에서 미생물의 활동으로 인한 식물 잔류물의 느린 응축, 탈수 및 탈수산화의 결과입니다.
이탄 유기물의 수소 함량은 주로 이탄의 종류와 관련이 있으며 일반적으로 빈영양 이탄에서 7.5 사이에서 변화하며 수소 함량은 감소합니다.
이탄 유기물의 산소 함량은 주로 이탄을 형성하는 식물과 분해 정도에 의해 영향을받습니다.
질소 함량과 존재 형태는 주로 이탄의 종류와 관련이 있다. 부영양 토탄의 질소 함량은 일반적으로 1.5~3.5로 높으며, 단백질 질소와 헤테로고리 질소가 지배적이며, 전체 질소의 91.9를 차지합니다. 부영양 토탄의 초본 토탄의 질소 함량은 목본 토탄의 질소 함량보다 높습니다. 올리고영양 이탄의 질소 함량은 일반적으로 0.8~1.2로 낮습니다.
이탄 유기물의 황 함량은 다른 다양한 고체 가연성 광물보다 낮으며 평균 함량은 0.3, 최대 0.66, 최소 0.08입니다. 일반적으로 황 함량은 빈영양 이탄에서 더 낮고 부영양 이탄에서 더 높습니다.
이탄 유기물의 유기 성분은 주로 유기 용매(예: 벤젠, 벤젠 알코올(1:1), 클로로포름 등)를 포함하여 비교적 복잡합니다. 이탄에서 추출된 물질을 총칭하여 지질이라고 합니다. 또는 지질; 이탄에서 뜨거운 물로 추출한 물질은 수용성 물질이며, 무기산에 가수분해된 물질은 쉽게 가수분해되는 물질입니다. 이탄의 유기물 중 수용성 물질은 주로 단당류, 유기산 등 수용성 유기화합물을 포함하고 있으며 일반적으로 함량이 낮다. 쉽게 가수분해되는 제품에는 주로 올리고당과 우론산 물질로 구성된 헤미셀룰로오스가 포함됩니다. 내화성 가수분해 생성물은 주로 셀룰로오스이며, 이는 다수의 포도당 그룹으로 구성된 사슬형 고분자 화합물입니다. 이탄 유기물 중의 비가수분해성 잔류물, 즉 비가수분해성 물질로는 주로 리그닌, 큐틴, 코르크 물질 등이 있다.
이탄 유기물 중 이탄에서 묽은 알칼리 용액으로 추출한 물질을 휴믹산이라고 하는데, 이는 이탄의 특징적인 성분이다. 휴믹산은 단일 유기 화합물이 아니라 분자 크기와 구조가 서로 다른 유사한 하이드록시 방향족 카르복실산의 복잡한 혼합물입니다. 부식산은 이탄 유기물에 높은 함량을 갖고 있으며 일반적으로 이탄 건조물의 20~40%를 차지하며 일부는 50% 이상을 차지합니다. 목본 식물에 의해 형성된 이탄의 부식산 함량은 약 40이고, 초본 이탄의 함량은 30~40이며, 이끼 이탄의 부식산 함량은 가장 낮으며 일반적으로 20 미만입니다. 다양한 용매에서의 용해도와 색상에 따라 알칼리 용액으로 직접 추출된 휴믹산은 일반적으로 풀빅산(또는 풀빅산)이라고 불리는 산에 용해되는 부분, 갈색 휴믹이라고 불리는 아세톤이나 에탄올과 같은 용매에 용해되는 부분으로 나뉩니다. 산; 최종 침전된 부분을 흑색 부식산이라고 합니다. 다양한 이탄 유형으로 인해 이러한 다양한 구성 요소의 부식산 함량이 다릅니다.
2. 이탄 광물
이탄 광물도 이탄 재료의 중요한 부분입니다. 한편으로 미네랄의 원천은 미네랄이 이탄으로 이동하고 물, 바람 및 기타 힘의 작용에 따라 축적되는 것입니다. 다른 한편으로는 이탄을 형성하는 식물 자체에서 비롯됩니다.
지하수, 강 및 호수 물, 지표 유출수, 얼음 및 눈이 녹은 물 및 대기 강수량은 이탄에 미네랄 축적을 촉진하는 가장 활동적인 요소입니다. 흐르는 물에 의해 운반되는 다양한 미네랄이 기계적 퇴적을 통해 퇴적됩니다. , 화학적 침전, 교환 흡수 및 물리적 흡착은 이탄의 구성 요소로 변환될 수 있습니다. 바람은 다량의 미세한 광물 입자를 이탄으로 운반할 수 있습니다. 화산 활동이 있는 일부 지역에서는 화산재가 이탄 광물의 원천이기도 합니다. 이탄 습지는 발달 위치, 화재 발생 횟수 및 빈도와 같은 요인의 영향을 받기 때문에 광물 존재 상태가 다릅니다. 일부는 층으로 모여서 이탄층과 겹쳐질 수 있고, 다른 것들은 분산되어 있으며 화산 활동에서 멀리 떨어져 있고 화산 물질의 분출이 적은 이탄 늪에서 흔히 발생합니다. 화산재의 혼합은 이탄의 미네랄 함량을 증가시킬 뿐만 아니라 영양분 함량이 낮은 이탄 습지 형성 상황을 변화시킵니다.
물, 바람 및 기타 동력원에서 나오는 이탄 광물은 양적으로 이탄 무기물의 주요 부분을 구성할 뿐만 아니라 그 형성과 특성은 많은 퇴적 환경 요인에 의해 제어됩니다. 무기광물 중에는 산화물, 수산화물, 탄산염 등이 흔한데, 가장 흔한 것은 석영과 2차 점토광물이다.
과소영양 이탄의 미네랄은 주로 식물 자체에서 나오며, 대기 강수 및 바람 작용으로 인한 소량의 경우를 제외하고는 이탄의 회분 함량이 낮습니다. 부영양 토탄은 회분 함량이 일반적으로 10~40으로 더 높으며 최대 70까지 도달할 수 있습니다.
이탄의 재 구성에는 주로 규소, 칼슘, 마그네슘, 철, 알루미늄, 칼륨, 나트륨 등 다양한 종류의 원소가 포함되어 있습니다. 일반적으로 규소 함량이 우세하고 철, 알루미늄 또는 칼슘, 마그네슘 함량이 뒤따르고 칼륨 및 나트륨 함량은 적습니다. 이탄 유형, 물 공급 특성, 주변 암석학 및 산화환원 조건의 차이로 인해 이탄재의 구성은 구조와 함량이 다릅니다.
위의 요소 외에도 이탄 광물에는 미량 원소가 거의 포함되어 있지 않습니다. 이탄의 특성과 형성 환경의 영향으로 인해 이탄의 미량원소 함량은 일반적으로 (1~500)×10-6으로 매우 낮습니다. 자연 상태에서 이탄의 미량 원소는 대부분 낮은 원자가 상태이므로 활성도가 높고 쉽게 침출됩니다. 미량원소 함량은 이탄회 함량과 양의 상관관계가 있는 경향이 있습니다. 다양한 유형의 이탄 형성 및 발달에는 다양한 미량 원소 함량이 있습니다.
2. 이탄의 주요 물리화학적 특성
이탄의 특성은 이탄이 형성되고 진화하는 환경을 직간접적으로 반영합니다. 이는 평가에 중요합니다. 이탄의 가공 및 활용은 매우 중요합니다.
1. 분해도
이탄의 분해도는 식물 잔재물의 분해로 인해 손실되는 세포 구조 물질의 상대적인 함량, 즉 이탄의 무정형 부식질이 차지하는 비율을 나타냅니다. 유기물 함량의 비율. 분해도는 이탄의 분해 정도를 나타내며, 이탄화 정도를 어느 정도 반영하므로 이탄의 품질과 가공 및 활용 방향을 평가하는 중요한 기준 중 하나입니다.
2. 이탄의 수분 함유 특성
이탄은 유기물이 풍부하고 분산되어 있고 느슨하며 다공성인 구조를 갖고 있기 때문에 많은 양의 수분을 흡수하고 유지하는 능력이 있습니다. 물의 양. 습도와 보수력의 두 가지 표현 방법이 있습니다. 이탄 수분은 이탄 전체 질량(건조물 수분)에 대한 이탄에 함유된 수분의 비율을 나타냅니다. 이탄의 보수력은 이탄의 건조 물질 질량에 대한 이탄의 수분 함량 비율을 나타냅니다(). 이탄의 수분 함유 특성은 이탄의 종류와 형성 당시의 수문학적 조건과 관련될 뿐만 아니라 이탄의 분해 정도, 회분 함량, 식물 잔류물의 종류 등과도 관련됩니다.
3. 이탄의 밀도와 부피밀도
이탄은 건조되면 무게가 가볍고 밀도가 낮으며 부피밀도가 다른 고체와는 다른 전형적인 물리적 성질이다. 가연성 광물.
이탄의 밀도는 일반적으로 1.20-1.60g/cm3이고, 이끼 이탄의 밀도는 일반적으로 1.10-1.30g/cm3이며, 목질 이탄과 초본 이탄의 밀도는 약간 더 높은 1.40-1.70g/cm3입니다. 이탄의 밀도는 미네랄 함량과 분해 정도에 따라 영향을 받습니다.
자연 상태의 이탄의 부피 밀도는 일반적으로 1.00-1.30g/cm3이며 건조 또는 공기 건조 후의 부피 밀도는 일반적으로 1.00-1.30g/cm3입니다. 0.2-0.58g/cm3.
4. 이탄의 구조와 색상
이탄의 구조는 느슨하고 다공성이며 기계적 안정성이 좋지 않습니다. 분해 정도와 미네랄 함량. 예를 들어, 피트모스 토탄은 느슨한 스펀지 같은 구조를 가지고 있고, 초본 토탄은 일반적으로 섬유질 구조를 가지고 있으며, 목질 토탄은 작은 블록 구조를 가지고 있습니다.
이탄의 색은 주로 이탄 식물 종의 색깔에 따라 결정됩니다. 예를 들어 물이끼 피트모스는 원래 식물의 연한 노란색을 유지하는 경우가 많습니다. 토탄의 색은 분해 정도가 높아질수록 점점 짙어지며, 결국에는 부식질의 검은색으로 변합니다. 자연 상태의 이탄 색상은 수분 함량이 증가함에 따라 더 밝아집니다. 이탄의 색은 또한 이탄 천연 미네랄의 영향과 관련이 있습니다. 예를 들어 청색 철광석이 포함되면 파란색이 추가되고, 능철석이 포함되면 연한 녹색이 추가됩니다.
5. 이탄의 인화성
이탄에는 유기물이 다량 함유되어 있어 인화성이 있으며, 이는 일반적으로 발열량으로 표현됩니다. 이탄 유기물의 원소 조성, 성분 조성, 분해 정도, 수분 및 회분 함량과 같은 요소는 모두 이탄의 발열량에 영향을 미칩니다. 우리나라의 이탄 발열량은 대부분 10-12MJ/kg이며, 최고치는 16.5MJ/kg을 초과할 수 있습니다.
3. 이탄의 종류
이탄은 원래의 식물 성분에 따라 초본 이탄, 목질 이탄, 이끼 이탄으로 나눌 수 있습니다.
초본 이탄은 주로 다양한 초본 식물 잔류물로 구성되며 일반적으로 사초 식물이 지배하며 카렉스와 갈대가 가장 흔하며 때로는 잡초와 회색 이끼가 혼합되어 있으며 일반적으로 초본 이탄의 함량입니다. 잔류물은 이탄의 전체 유기 잔류물의 절반 이상을 차지합니다. 이 유형의 이탄은 회분 함량이 높고, 분해가 더 강하며, pH가 약산성에서 약알칼리성이며, 다른 이탄보다 수분 함량이 적고, 색상이 어두우며, 우리나라의 대부분의 이탄이 이 유형에 속합니다.
우디피트는 주로 나무나 관목의 가지, 뿌리, 열매, 잎 등이 토탄화되어 형성됩니다. 목질 식물 잔류물의 함량은 이탄의 전체 유기 잔류물의 절반 이상을 차지합니다. 목본 식물 잔재물에는 리그닌이 다량 함유되어 있어 상대적으로 분해 속도가 느리기 때문에 이탄화 과정에서 약하게 분해되는 잔재물은 파편 형태로 더 잘 보존되는 반면, 강하게 분해되는 잔재물은 잔해물로 형성되는 경우가 많습니다. 이 유형의 이탄은 일반적으로 초본 이탄보다 회분 함량이 낮고 수분 함량이 적으며 색상이 적갈색이며 탄력이 좋지 않습니다.
이끼 토탄은 주로 물이끼 등 빈영양 식물 잔류물로 구성되어 전체 유기 잔류물의 절반 이상을 차지하며, 대부분 소량의 이끼 및 목본 식물 잔류물이 혼합되어 있다. 일반적으로 산성 및 강산성 환경에서 생성되며 종종 신 습지라고 불립니다. 이 유형의 이탄은 회분 함량이 가장 낮고 수분 함량이 가장 높습니다. 분해 속도가 느리기 때문에 섬유가 잘 보존되고 색상이 가벼우며 탄력이 강합니다. 이런 종류의 이탄은 우리나라에서는 매우 드물며, 대소흥안산맥과 기타 고산지대에 소량만 분포합니다.