В каких продуктах есть уголь
Углеводами называют органические соединения, поставляющие в организм необходимую для полноценной жизнедеятельности энергию. Они входят в состав каждой ткани и клеточных структур. На углеводы приходится примерно 2,7 процента от общей массы тела. Без них внутренние органы и системы не могут нормально функционировать. Поддерживать соотношение углеводов в организме становится возможным при сбалансированном питании, включающим в себя продукты, содержащие данные и другие полезные вещества.
Какую роль в организме выполняют углеводы?
Чтобы понимать, почему эти органические соединения настолько важны, необходимо изучить то, какие функции на них возложены. Углеводы, поступающие в организм вместе с пищей, оказывают следующий спектр действий:
- Поставляют в организм человека энергетические ресурсы. Это происходит за счет окисления соединения. В результате этого процесса один грамм углевода вырабатывает 17 килоджоулей или 4,1 калорию. Окисление сопровождается расходом либо гликогена (резервный запас углеводов), либо глюкозы.
- Принимают участие в образование различных структурных единиц. Благодаря углеводам, в организме строятся клеточные мембраны, вырабатываются нуклеиновые кислоты, ферменты, нуклеотиды и так далее.
- Формируют энергетические запасы для организма. Углеводы, принимая форму гликогена, откладываются в мышечных и прочих тканях, печени.
- Представляют собой антикоагулянты. Эти вещества разжижают кровь, а также препятствуют образованию тромбов.
- Входят в состав слизи, выстилающей желудочно-кишечный тракт, поверхности дыхательной и мочеполовой систем. Покрывая эти внутренние органы, слизь противостоит вирусным и бактериальным инфекциям, оказывает защиту от механических повреждений.
- Оказывают положительное воздействие не пищеварение. Углеводы стимулируют функцию пищеварительных ферментов, а, следовательно, улучшают пищеварительные процессы и качество усвоения питательных и ценных веществ, активизируют работу перистальтики желудка.
Кроме того, эти органические соединения повышают защитные функции организма, определяют группу крови, а также снижают вероятность развития онкологических патологий.
Виды углеводов
Органические вещества из группы углеродов делятся на две большие группы — простые и сложные. Первые еще называют быстрыми либо легкоусвояемыми, а вторые — медленными.
Простые углеводы
Отличаются простым составом и быстро усваиваются в организме. Такая особенность углевода приводит к резкому повышению глюкозы в крови. Реакцией организма на употребление простых углеводов становится крупный выброс инсулина — гормона, который ответственен за продуцирование поджелудочной железы.
Уровень сахара под воздействием инсулина снижается ниже стандартной нормы. Таким образом, человек, который недавно съел продукты, богатые простыми углеводами, уже довольно быстро начинает испытывать чувство голода. Кроме того, преобразование молекул сахара в подкожный жир происходит в соотношении один к двум.
Если злоупотреблять пищей, которая богата быстрыми углеводами, это приведет к следующим неблагоприятным последствиям:
- постоянному ощущение голода и желаниюперекусить;
- повреждению инсулином кровеносных сосудов;
- быстрому износу поджелудочной;
- повышению риска развития сахарного диабета.
Эти негативные воздействия стали главной причиной того, что данные углеводы стали называть вредными либо нежелательными.
Сложные углеводы
Медленные органические соединения, которыми являются клетчатка, гликоген, крахмал, действуют на организм совершенно иным образом. Вещества, входящие в данную группу, обладают сложным составом, а, значит, скорость их усвоения гораздо ниже, чем у быстрых. Данные соединения имеют высокую пищевую ценность и поэтому концентрация сахара практически не повышается, а, следовательно, человек длительное время чувствует сытость.
Поскольку концентрация сахара не слишком высокая, печень успевает его перерабатывать. Это значит, что он практически полностью преобразуется в энергетические ресурсы, а не откладывается в жировые отложения. Таким образом, сложные углеводы не приносят никакого вреда организму, то есть являются полезными.
Что такое углеводы (в каких продуктах содержатся углеводы)
Ежедневная потребность в углеводах
Суточная норма потребления органического источника энергии обусловлена возрастом, половой принадлежностью, весом, образом жизни и некоторым другим фактором. Чтобы вычислить дневную дозу углеводов, можно воспользоваться следующим расчетом:
- определить свою норму веса, то есть от роста отнять 100 сантиметров;
- умножить полученное число на 3,5.
Полученное число и станет дневной нормой потребления. Если рост равен 170 см, то количество углеводов, потребляемых в сутки должно составлять 245 грамм.
В каких продуктах содержатся простые углеводы?
К источникам быстрых углеводов относят:
- натуральный мед, сахар, варенье;
- сдобную выпечку, кондитерские изделия, батоны;
- манную и рисовую белую муку;
- макароны из белых сортов пшеницы;
- соки и газированные напитки, а также сиропы;
- сухофрукты и сладкие виды фруктов;
- некоторые разновидности овощей.
Эти продукты относятся к не самым полезным.
Пищевые продукты | Объем углеводов в 100 г (в граммах) |
---|---|
Сахарный песок | 99,6 |
Карамель | 88,1 |
Кукурузные хлопья | 83,4 |
Мед | 81,4 |
Вафли с начинкой из фруктового джема | 80,7 |
Манная крупа | 73,2 |
Мармелад | 71,1 |
Варенье | 69,9 |
Бублики | 69,8 |
Финики | 69,1 |
Крекеры | 67,2 |
Солод ржаной | 66,8 |
Изюм | 64,9 |
Попкорн | 62,9 |
Молочный шоколад | 60,2 |
Макароны быстрого приготовления | 56,9 |
Сдобная выпечка | 55,2 |
Халва | 54,3 |
Шоколадные конфеты | 54,1 |
Венские вафли с карамельной начинкой | 53,7 |
Картофельные чипсы | 52,8 |
Песочное печенье | 49,9 |
Печенье «Орешки» | 49,3 |
Белый хлеб | 48,9 |
Французская булка | 47,4 |
Торты | около 46 |
Кока-кола | 42,3 |
Чернослив | 39,8 |
Пончики | 38,9 |
Яблочный пирог | 38,3 |
Пирожное «Эклер» с кремовой начинкой | 35,9 |
Алкогольные напитки (вина, вермуты и пр.) | 20–35 |
Мороженое | 24,9 |
Белый рис отварной | 24,7 |
Пицца | 24,4 |
Жареный картофель | 23,2 |
Консервированная сладкая кукуруза | 22,6 |
Гренки из белого хлеба | 19,6 |
Хот-дог | 19,4 |
Отварной картофель | 16,8 |
Виноград | 15,2 |
Картофельное пюре | 14,3 |
Вареная свекла | 10,2 |
Пиво | 9,8 |
Апельсиновый сок | 8,4 |
Абрикос | 7,8 |
Тыква | 7,4 |
Дыня | 5,3 |
Арбуз | 5,2 |
Вареная морковь | 4,9 |
В каких продуктах содержатся сложные углеводы?
К источникам медленных углеводов относят:
- хлебобулочные изделия из муку грубого помола;
- различные виды грибов;
- макароны из твердых сортов пшеницы;
- злаковые и бобовые культуры;
- большинство видов овощей;
- разнообразная зелень;
- несладкие фрукты.
Эти продукты являются полезными.
Пищевые продукты | Объем углеводов в 100 г (в граммах) |
---|---|
Фасоль | 54,3 |
Чечевица | 53,8 |
Горький шоколад | 48,3 |
Хлеб из муки грубого помола | 46,1 |
Соя | 26,6 |
Макароны из твердых сортов пшеницы | 23,2 |
Кешью | 22,2 |
Зеленый горошек | 13,2 |
Оливки | 12,8 |
Гранат | 11,9 |
Яблоко | 11,4 |
Груша | 10,8 |
Корневой сельдерей | 10,8 |
Персик | 10,2 |
Сливы | 9,9 |
Крыжовник | 9,8 |
Репчатый лук | 9,4 |
Малина | 8,9 |
Мандарин | 8,4 |
Апельсин | 8,3 |
Бобы | 8,2 |
Красная смородина | 8,1 |
Черная смородина | 7,9 |
Киви | 7,6 |
Грейпфрут | 7,4 |
Орехи (кроме кешью) | 7,1–11,6 |
Кабачок | 5,8 |
Белокочанная капуста | 5,7 |
Брокколи | 5,2 |
Щавель | 5,2 |
Брюссельская капуста | 5,1 |
Болгарский перец | 4,9 |
Цветная капуста | 4,8 |
Редис | 4,2 |
Перьевой зеленый лук | 4,2 |
Стручковая фасоль | 4,2 |
Лимон | 3,7 |
Томаты | 3,4 |
Огурец | 2,4 |
Шпинат | 2,4 |
Листовой салат | 2,1 |
Свежие грибы (кроме шампиньонов) | 1,1–3,6 |
Шампиньоны | 0,6 |
Чем опасен переизбыток и недостаток углеводов?
Избыток углеводов, поступающих в организм вместе с пищей, приводят к тому, что резко повышается концентрация инсулина в крови и начинается быстрое образование жиров. Иными словами, причиной ожирения, сахарного диабета и прочих проблем со здоровьем, связанных с избытком веса, является углеводная пища.
Недостаток таких продуктов в организме тоже вреден. Если углеводы поступают в ограниченном количестве, резервы гликогена поступенно истощаются, в печени накапливаются жиры и развиваются различные дисфункции данного органа. Дефицит этого органического соединения приводит к повышенной утомляемости, общему чувству слабости, снижению физической и интеллектуальной активности.
Когда возникает недостаток углевода, то энергию, необходимую для поддержания жизненно важных функций, организм получает из жировых тканей. Высокая скорость расщепления жиров становится причиной усиленной выработки вредных катенов. Это приводит к окислению организма и кетоацидотической коме.
Появление первых признаков, которые сигнализируют о дефиците либо переизбытке углеводов, следует тщательно пересмотреть и в дальнейшем скорректировать ежедневный рацион. Правильно составленное меню позволяет избежать негативные последствия, связанные с передозировкой либо недостатком углеродистой пищи.
Как правильно питаться. Все об углеводах.
Битуминозный каменный уголь
Химическая структура угля
Ка́менный у́голь — твёрдое горючее полезное ископаемое, промежуточная по содержанию углерода форма угля между бурым углём и антрацитом.
История[править | править код]
Каменный уголь был известен ещё в древнем мире. Первое упоминание о нём связывают с Аристотелем (IV век до н. э.)[1]. Несколькими десятилетиями позже, его ученик Теофраст Эресский в «Трактате о камне» писал:
«… Носят эти ископаемые вещества название антрацита (или угля) … они вспыхивают и горят подобно древесному углю…»[2]
Древние римляне добывали каменный уголь для отопления на территории нынешней Великобритании. В I веке до н. э. в китайской провинции Юньнань уголь нагревали без доступа воздуха и получали кокс[3].
Характеристика[править | править код]
Плотная порода чёрного, иногда серо-чёрного цвета. Блеск смоляной или металлический. В органическом веществе каменного угля содержится 75—92 % углерода, 2,5—5,7 % водорода, 1,5—15 % кислорода. Содержит 2—48 % летучих веществ. Влажность 1—12 %. Высшая теплота сгорания в пересчёте на сухое беззольное состояние 30,5—36,8 МДж/кг. Каменный уголь относится к гумолитам; сапропелиты и гумитосапропелиты присутствуют в виде линз и небольших слоёв.
Образование каменного угля характерно почти для всех геологических систем — от девона до неогена (включительно); он активно формировался в карбоне, перми, юре. Залегает уголь в форме пластов и линзовидных залежей различной мощности (от десятков сантиметров до нескольких десятков и сотен метров) на разных глубинах (от выходов на поверхность до 2500 м и глубже).
Каменный уголь характеризуется нейтральным составом органической массы. Он не реагирует со слабыми щелочами ни в обычных условиях, ни под давлением. Битумы каменного угля, в отличие от угля бурого, представлены преимущественно соединениями ароматической структуры. В каменном угле не обнаружены жирные кислоты и эфиры, мало соединений со структурой парафинов. Угольное вещество является неферромагнитным (диамагнитным), минеральные примеси характеризуются парамагнитными свойствами. Магнитная восприимчивость угля возрастает с увеличением их стадии метаморфизма. По своим тепловым свойствам каменный уголь приближается к теплоизоляторам.
Главные технологические свойства каменного угля, определяющие его ценность: спекаемость и коксовая способность. Стандартный показатель спекания — индекс Рога (RI) и толщина пластического слоя в аппарате Л. М. Сапожникова.
Образование[править | править код]
Каменный уголь образуется из продуктов разложения органических остатков растений, подвергшихся изменениям (метаморфизму) в условиях высокого давления окружающих пород земной коры и сравнительно высокой температуры.
При погружении угленосной толщи на глубину в условиях повышения давления и температуры происходит последовательное превращение органической массы, изменение её химического состава, физических свойств и молекулярного строения. Все эти преобразования обозначаются термином «региональный метаморфизм угля». На конечной (высшей) стадии метаморфизма каменный уголь превращается в антрацит с ярко выраженной кристаллической структурой графита. Кроме регионального метаморфизма, иногда (реже) имеют место преобразования под воздействием тепла изверженных пород, расположенных рядом с угленосными толщами (перекрывающих или подстилающих их) — термальный метаморфизм, а также непосредственно в угольных пластах — контактовый метаморфизм. Рост степени метаморфизма в органическом веществе каменного угля прослеживается последовательным увеличением относительного содержания углерода и уменьшением содержания кислорода и водорода. Последовательно снижается выход летучих веществ (от 50 до 8 % в пересчёте на сухое беззольное состояние), изменяются также теплота сгорания, способность спекаться и физические свойства угля. В частности, линейно меняются блеск, отражательная способность, насыпная масса угля и другие свойства. Другие важные физические свойства (пористость, плотность, спекаемость, теплота сгорания, упругие свойства и другое) изменяются по ярко выраженным параболическим законам или смешанным.
Как оптический критерий стадии метаморфизма угля используется показатель отражательной способности; он применяется также и в нефтяной геологии для установления стадии катагенных преобразований осадочной толщи. Отражательная способность в масляной иммерсии (R0) последовательно возрастает от 0,5-0,65 % для угля марки Д до 2-2,5 % для угля марки Т.
Плотность и пористость каменного угля зависят от петрографического состава, количества и характера минеральных примесей и степени метаморфизма. Наибольшей плотностью (1300—1500 кг/м³) характеризуются компоненты группы фюзинита, наименьшей (1280—1300 кг/м³) — группы витринита. Изменение плотности с повышением степени метаморфизма происходит параболическим законом с инверсией в зоне перехода к группе жирных; в малозольных проявлениях она снижается от угля марки Д к марке Ж в среднем от 1370 до 1280 кг/м³ и затем последовательно возрастает для угля марки Т до 1340 кг/м³.
Общая пористость угля изменяется также по экстремальным законам; для донецкого угля марки Д она составляет 14—22 %, угля марки К 4—8 % и увеличивается (видимо, вследствие разрыхления) до 10—15 % для угля марки Т. Поры в угле разделяют на макропоры (средний диаметр 500×10−10 м) и микропоры (5-15×10−10 м). Промежуток занимают мезопоры. Пористость уменьшается с увеличением стадии метаморфизма. Эндогенная (развитая в процессе образования угля) трещиноватость, которая оценивается количеством трещин на каждые 5 см блестящего угля, зависит от стадии метаморфизма угля: она возрастает до 12 трещин при переходе бурого угля в длиннопламенный уголь и имеет максимум в 35-60 для коксующегося угля и последовательно уменьшается до 12-15 трещин при переходе к антрацитам. Подчинённые такой же закономерности изменения упругих свойств угля — модуль Юнга, коэффициент Пуассона, модуль сдвига (среза), скорость ультразвука. Механическая прочность каменного угля характеризуется его дробимостью, хрупкостью и твёрдостью, а также временным сопротивлением сжатию.
Классификация, виды[править | править код]
Каменный уголь разделяют на блестящий, полублестящий, полуматовый, матовый. Как правило, блестящие виды угля малозольны вследствие незначительного содержания минеральных примесей.
Среди структур органического вещества угля выделено 4 типа (телинитовый, посттелинитовый, преколинитовый и колинитовый), которые являются последовательными стадиями единого процесса разложения лигнинов — целлюлозных тканей. К генетическим группам каменного угля, кроме этих четырёх типов, дополнительно включён лейптинитовый уголь. Каждая из пяти генетических групп по типу вещества микрокомпонентов угля разделена на соответствующие классы.
Существует много видов классификаций каменного угля: по вещественному составу, петрографическому составу, генетические, химико-технологические, промышленные и смешанные. Генетические классификации характеризуют условия накопления угля, вещественные и петрографические — его вещественный и петрографический состав, химико-технологические — химический состав угля, процессы формирования и промышленной переработки, промышленные — технологическое группировки видов угля в зависимости от требований промышленности. Классификации угля в пластах используются для характеристики угольных месторождений.
Промышленная классификация угля[править | править код]
За основу промышленной классификации каменного угля в отдельных странах принимаются различные параметры свойств и состава угля: в США каменный уголь классифицируют по теплоте сгорания, содержанием связанного углерода и относительным содержанием летучих веществ, в Японии — по теплоте сгорания, так называемым топливным коэффициентам и прочностью коксов либо неспособностью к коксованию. В СССР в 1954 году как основная промышленная классификация действовала разработанная в 1930 году В. С. Крымом так называемая Донецкая классификация. Она называется иногда «марочной», одновременно является и генетической, поскольку положенные в её основу изменения свойств угля отражают их связь с генетическим развитием органического вещества угля.
Залежи[править | править код]
Страна | Каменный уголь | Бурый уголь | Всего | % |
---|---|---|---|---|
США | 111338 | 135305 | 246643 | 27,1 |
Россия | 49088 | 107922 | 157010 | 17,3 |
Китай | 62200 | 52300 | 114500 | 12,6 |
Индия | 90085 | 2360 | 92445 | 10,2 |
Австралия | 38600 | 39900 | 78500 | 8,6 |
Южная Африка | 48750 | 48750 | 5,4 | |
Украина | 16274 | 17879 | 34153 | 3,8 |
Казахстан | 28151 | 3128 | 31279 | 3,4 |
Польша | 14000 | 14000 | 1,5 | |
Бразилия | 10113 | 10113 | 1,1 | |
Германия | 183 | 6556 | 6739 | 0,7 |
Колумбия | 6230 | 381 | 6611 | 0,7 |
Канада | 3471 | 3107 | 6578 | 0,7 |
Чехия | 2094 | 3458 | 5552 | 0,6 |
Индонезия | 740 | 4228 | 4968 | 0,5 |
Турция | 278 | 3908 | 4186 | 0,5 |
Мадагаскар | 198 | 3159 | 3357 | 0,4 |
Пакистан | 3050 | 3050 | 0,3 | |
Болгария | 4 | 2183 | 2187 | 0,2 |
Таиланд | 1354 | 1354 | 0,1 | |
Северная Корея | 300 | 300 | 600 | 0,1 |
Новая Зеландия | 33 | 538 | 571 | 0,1 |
Испания | 200 | 330 | 530 | 0,1 |
Зимбабве | 502 | 502 | 0,1 | |
Румыния | 22 | 472 | 494 | 0,1 |
Венесуэла | 479 | 479 | 0,1 | |
Всего | 478771 | 430293 | 909064 | 100,0 |
Каменный уголь сосредоточен в Донецком каменноугольном бассейне и в Львовско-Волынском угольном бассейне (Украина); Карагандинском (Казахстан); Южно-Якутском, Минусинском, Буреинском, Тунгусском, Ленском, Таймырском (Россия); Аппалачском, Пенсильванском (Северная Америка), Нижнерейнско-Вестфальском (Рурском — Германия); Верхнесилезском, Остравско-Карвинском (Чехия и Польша); бассейне Шаньси (Китай), Южно-Валлийском бассейнах (Великобритания).
Среди крупнейших каменноугольных бассейнов, промышленная разработка которых началась в XVIII—XIX вв., выделяют Центральную Англию, Южный Уэльс, Шотландию и Ньюкасл (Великобритания); Вестфальский (Рур) и Саарбрюккенский бассейны (Германия); месторождения Бельгии и Северной Франции; бассейны Сент-Этьенна (Франция); Силезии (Польша); Донецкий бассейн (Украина).
Международный рынок[править | править код]
В 2017 году[5] уголь занял 16-е место среди наиболее торгуемых товаров на мировом внешнем рынке. Оборот оценивался в 122 млрд долл. США.
- Ведущие экспортеры (объём экспорта и импорта в скобках в млрд долларов):
- Австралия 39 % (47)
- Индонезия 16 % (18,9)
- Россия 13 % (16,1)
- США 8,7 % (10,6)
- Колумбия 6,3 % (7,63)
- ЮАР 5,1 % (6,23)
- Канада 4,6 % (5,66)
- Основные импортеры
- Япония 16 % (19,5)
- Индия 16 % (19,4)
- Китай 15 % (17,8)
- Южная Корея 11 % (13,3)
Использование[править | править код]
Каменный уголь используется как технологическое, энерго-технологическое и энергетическое сырьё, при производстве кокса и полукокса в связи с получением из них большого количества химических продуктов (нафталин, фенол, пек и так далее), на основе которых получают удобрения, пластмассы, синтетические волокна, лаки, краски и так далее.
Одно из самых перспективных направлений использования каменного угля — сжижение (гидрогенизация угля) с получением жидкого топлива. Существуют различные схемы неэнергетического использования каменного угля на основе термохимической, химической и другой переработки с целью их полного комплексного использования и обеспечения охраны окружающей среды.
См. также[править | править код]
- Угольная промышленность
- Каменноугольный кокс
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Смирнов В. А., Сергеев П. В., Белецкий В. С. Технология обогащения угля. Учебное пособие. — Донецк: Восточный издательский дом, 2011. — 476 с.
- Белецкий В. С. Уголь в современном мире и Украине // Донец. Рос. Науч. т-во им. Шевченко. Т. 3: Химия, технические науки, науки о земле, медицина и психология. — Донецк, 2003. — С. 58-66.
- Каменный уголь // Техническая энциклопедия. Том 9. — М.: Советская энциклопедия, 1929. — Стб. 606—633