期刊封面
你是不是对“煤”“碳”有什么误解?
卖炭翁(节选)
◎[唐]白居易
卖炭翁,伐薪烧炭南山中。
满面尘灰烟火色,两鬓苍苍十指黑。
卖炭得钱何所营?身上衣裳口中食。
可怜身上衣正单,心忧炭贱愿天寒。
让我们先来猜一个谜语——
黑宝宝,会变红,亿万年前是青松。明知火海偏要下,舍己为人暖烘烘。
答案很简单,就是对咱们的生活至关重要的煤炭。冶矿、取暖、发电、烹饪,少了煤炭,咱们的生活还真有可能玩不转。
春天将至,寒气未消,让我们点燃一堆煤火,来一场与煤炭有关的穿越吧。
浴火重生方成炭
我们的穿越从夏商时代开始。这个时候,木炭已经在中国大行其道。
木炭是由木材、竹子、果壳或果核等木质材料烧制而成的。简单说来,就是利用高温低氧的环境,排出这些材料中的水分、气体等杂质,最终留下可以燃烧的炭。
木炭是如何发明的,我们已无从知晓,或许是某位古人从燃烧的木材堆中发现了它们的身影和妙处。
与木材相比,木炭更易燃、燃烧产生的温度更高、燃烧的时间更长,是冶炼青铜和钢铁必不可少的燃料。另外,木炭燃烧时基本看不到什么火焰,也很少产生烟尘,室内采暖用上它们也是再好不过。正因为这些突出的优点,“伐薪烧炭”才能成为一项流行数千年的职业。
知道 多 一点除了用作燃料,木炭的“本事”还不少。把它研磨成粉,然后黏合起来,它就是画家手中的炭笔。
木炭内部多孔隙,吸附能力极强,是清洁过滤、吸湿除臭、防霉防潮的能手。
木炭能吸收保留营养物质,本身又富含钙、磷、钾等营养元素,是改良土壤的良好材料。
将木炭粉加入饲料中,可以增加鸡的食欲并预防疾病。
古人还会将木炭加入棺椁和墓穴之中,以防水防腐。
伐薪烧炭,怎么烧?
话说回来,燃烧之后,木材不就化为灰烬了吗,又是如何变成木炭的呢?
烧制木炭,首先要建炭窑。简单说来,就是先在地上挖一个大坑,放入木材,然后用茅草和黄土覆盖。窑中要插入几根中空的竹管,以便排出燃烧过程中产生的各种气体。
烧制过程中,我们首先会看到冒出大量白烟。这是木材中的水汽正在被“驱赶”出来。接着,白烟消失,蓝烟出现。这说明水汽已经排放得差不多,得准备封住这些排气孔,制造低氧高温的环境了。在这样的环境中,木材无法获得充足的氧气,就不会因为充分燃烧而化为灰烬,又能进一步排出体内的其他杂质,完成最后的炭化过程。
大约一个星期以后,当人们打开炭窑时,还冒着热气的木炭就“新鲜出炉”了。
想说爱炭不容易
到了秦汉时期,木炭的生产和使用达到一个高峰。人们不但在生活中大量使用木炭,在冶炼金属时更少不了它们的助力。考古学家们根据资料分析,当时冶炼1 吨生铁,需要消耗7 吨左右的木炭。如果算上采伐和烧制过程中的浪费和损耗,烧制木炭成为森林的一大 “天敌”。
根据史料记载,西汉初年,都城长安附近就已经没有适合烧炭的树木了。然而,为了生产和生活的需要,西汉时,光是大型的官办冶铁作坊,就超过80 个。在当时,一位名叫贡禹的官员提出,铸钱、冶铁等行为“斩伐林木亡有时禁,水旱之灾未必不由此也”。可见,无节制地伐木烧炭,已经给当时的生态环境造成了极大的破坏。
这个时候,一种能够取代木炭的东西出现了,那就是煤炭。
话完木炭话煤炭
说起来,煤炭算是木炭的老祖宗。它们已经在地下沉睡了亿万年,只等着人类取用。不过,由于挖掘手段落后,煤炭在秦汉时还是稀罕玩意儿。人们将它们雕刻成精美的装饰物,那待遇简直和宝石有得一拼。如此一来,即使能够发光发热,谁又舍得将它们丢进炉子呢?直到东汉末年,煤炭才开始从事自己的本职工作。北宋时,随着挖掘技术的进步,人们终于可以大张旗鼓地燃烧煤炭。
对了,“煤炭”这个词可比煤炭本身年轻得多。明代以前,根本没有“煤”这个称呼,而是叫“乌金”“黑丹”“石炭”“石墨”等名称。据说,是因为人们读错了音,将“墨(mò)”读成“méi”,这才有了后来的“煤”字,也才有了“煤炭”一词。
那么,煤炭究竟从何而来呢?
文章来源:《江西煤炭科技》 网址: http://www.jxmtkj.cn/qikandaodu/2021/0119/531.html