ถ่านหิน-ปิโตรเลียม-ดินน้ำมัน

วชิ า วิทยาศาสตรเ์ พิ่มเติม ช้นั มัธยมศึกษาปที ่ี 3

เชื้อเพลิงซากดกึ ดาบรรพ์ การสารวจและการผลติ ปิโตรเลยี ม เชื้อเพลิงซากดึกดาบรรพห์ รือเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuels) เกดิ จากการแปรสภาพของซากพชื และซากสตั วท์ ต่ี ายและสะสมทบั ถมอยใู่ นชนั้ ตะกอนใตผ้ วิ โลกเป็นเวลาหลายลา้ นปีภายใตส้ ภาวะแวดล้อม ทอ่ี ุณหภูมแิ ละความดนั สงู ทาใหส้ ารอนิ ทรยี ใ์ นชนั้ ตะกอนเปลย่ี นสภาพเป็นเชอ้ื เพลงิ ซากดกึ ดาบรรพ์ ซง่ึ แบง่ ออกเป็น 3 ประเภท ไดแ้ ก่ หินน้ามนั (Oil Shale) ปิ โตรเลียม (Petroleum) ถ่านหิน (Coal) เชอ้ื เพลงิ ซากดกึ ดาบรรพแ์ ตล่ ะประเภทมลี กั ษณะแตกตา่ งกนั ออกไปเน่ืองจากปัจจยั ตา่ งๆ เชน่ ชนิดของซาก พชื และซากสตั วท์ เ่ี ป็นตน้ กาเนิดสภาพแวดลอ้ ม สภาพทางธรณวี ทิ ยา และรวมถงึ ระยะเวลาในการกาเนิด

ถ่านหิน (Coal) เชือ้ เพลิงซากดึกดาบรรพ์ เกิดจากการสะสมตัวของซากพืชปริมาณมากอยู่ในบริเวณทีล่ ุ่มทีม่ นี า้ ท่วมขังนง่ิ อยู่ตลอดเวลา และมปี ริมาณแก๊สออกซเิ จนน้อยแบคทีเรียและเชือรา อนิ ทรียวตั ถุ ชันหินที่มีอินทรียวัตถุสะสมตวั อยู่นจี ะค่อยๆ ทรุดตัวหรือจมลงภายใต้ผวิ โลก ลึกมากขึนส่งผลให้แรงกดทเี่ กิดจากน้าหนกั ของชันตะกอนทีท่ บั ถมอยู่ด้านบนมี ค่าเพิ่มมากขนึ เมื่ออินทรียวตั ถุจะมอี ณุ หภมู สิ ูงขึนทา้ ให้อินทรียวตั ถุ แปรสภาพ เป็นถา่ นหินประเภทต่างๆ ถา่ นหินประกอบด้วยธาตทุ ีส่ า้ คัญ 4 อย่าง ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนัน มีธาตุ หรือสารอืน่ เช่น ก้ามะถันเจือปนเล็กน้อย

การเกิดถา่ นหิน ปจั จัยทีม่ ีผลต่อสมบัติของถ่านหิน การทส่ี มบตั ทิ างกายภาพและทางเคมขี อง ถ่านหินตามแหล่งต่าง ๆ แตกต่างกนั เป็น ผลจากปัจจยั หลายอย่างดงั นี 1. ชนดิ ของพืช 2. การเน่าเป่อื ยที่เกดิ ขึนการถูกฝังกลบ 3. ปริมาณสารอนนิ ทรีย์ท่ปี นเปื้อนใน ขันตอนการเกิด 4. อุณหภูมแิ ละความดนั ในขณะที่มกี าร เปลีย่ นแปลง



พีต : ซากพืชบางสว่ นยงั สลายตัวไม่หมด ยงั มองเห็นเปน็ ลา้ ตน้ กิง่ หรือใบมีสีนา้ ตาลถึงสี ด้า มีคาร์บอนต้่า ความชืนสูง หากน้ามาเป็นเชือเพลิงตอ้ งผ่านกระบวนการไล่ความชืนกอ่ น ประโยชน์ ใช้เป็นเชือเพลงิ ในบา้ น และผลิตกระแสไฟฟ้า ลกิ ไนต์ (lignite) : เนือเหนียวและผวิ ด้าน สีนา้ ตาลเข้มจนถึงดา้ มีคาร์บอนสงู กว่าพตี ความชืนสูง เมือ่ ติดไฟจะมีควนั และเถา้ ถา่ นมาก ประโยชน์ ใช้เป็นเชือเพลงิ สา้ หรับใหค้ วามรอ้ น และผลิตกระแสไฟฟ้า ซับบิทมู ินสั (subbituminous) : อาจมีผวิ ดา้ นหรือเป็นมนั มีทงั ลักษณะเนือออ่ น ร่วน และแข็งสีนา้ ตาลจนถงึ ดา้ มีคาร์บอนสูงกวา่ ลกิ ไนต์ ความชืนต่้า ประโยชน์ ใช้เปน็ เชือเพลงิ ในการผลิตกระแสไฟฟ้าและในโรงงานอตุ สาหกรรม บิทมู ินสั (bituminous) : มีเนือแนน่ และแขง็ สนี ้าตาลถึงดา้ มีคาร์บอนสูงกวา่ ซบั บทิ มู นิ ัส ความชืนต้่า ประโยชน์ ใช้เป็นเชือเพลงิ ในการถลุงโลหะ และใช้เปน็ วตั ถดุ ิบเพื่อเปลี่ยนเป็นเชือเพลงิ เคมี ชนิดอืน่ แอนทราไซต์ (anthracite) : มีเนือแน่น แขง็ และเป็นมนั สีด้า มีคาร์บอนสงู กว่าถา่ นหิน ชนิดอืน่ ๆ ความชืนต่า้ มาก จุดไฟติดยาก เมื่อตดิ ไฟจะใหเ้ ปลวไฟสนี ้าเงนิ จาง มีควันน้อยให้ ความร้อนสงู ประโยชน์ ใช้เปน็ แหลง่ เชือเพลงิ ในการผลิตกระแสไฟฟ้า

ถา่ นหิน (Coal): คณุ ภาพของถา่ นหินแต่ละประเภท

* โรงงานอตุ สาหกรรมทีใ่ ช้ถ่านหิน อาทิ โรงงานซเี มนต์, โรงงานกระดาษ และเยื่อกระดาษ, โรงบม่ ใบยาสบู , โรงงานอตุ สาหกรรมอาหาร, หม้อไอนา้ ใน โรงงาน

ถ่านหิน (Coal) : แหล่งถ่านหินในไทย เช้อื เพลิงซากดกึ ดาบรรพ์ โรงไฟฟ้าถา่ นหนิ แมเ่ มาะ



การเกิดถา่ นหิน

หินน้ามัน (Oil shale) เชื้อเพลิงซากดึกดาบรรพ์ ✓ หินตะกอนเนือละเอียดท่มี ีการเรยี งตวั เป็นชันบางๆ มีสารประกอบอินทรยี ์ที่ส้าคญั คือ คีโรเจน (kerogen) แทรกอยู่ระหว่างชนั หินตะกอน หินน้ามันคุณภาพดีจะมีสีน้าตาลไหม้จนถงึ สีดา้ มีลักษณะแข็งและเหนียว เมือ่ สกดั หินน้ามนั ด้วยความร้อนทีเ่ พียงพอ ✓ เคอโรเจน (kerogen) มีลกั ษณะเปน็ ของแข็งมีลกั ษณะเป็นไข ประกอบด้วย ธาตุคาร์บอน (C) ธาตุไฮโดรเจน(H) ออกซิเจน(O) ไนโตรเจน(N) และกา้ มะถนั (S) เคอโรเจน (kerogen) จะสลายตวั ให้ น้ามันหิน ซึ่งมลี กั ษณะคล้ายนา้ มันดิบ ✓ หินน้ามันจดั เป็นหินต้นกา้ เนิดปิโตรเลียมชนิดหนึง่ ทม่ี ีปริมาณสารอนิ ทรียส์ ูง หินนา้ มนั ปริมาณสารอนิ ทรีย์ รอ้ ยละ40 ✓ แหล่งหินน้ามนั ในประเทศไทย อา้ เภอแมส่ อด จงั หวัดตาก และอ้าเภอลี จังหวดั ลา้ พูน ✓ ใชเ้ ป็นเชือเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า และ นา้ มาสกดั ด้วยความรอ้ นจะได้น้ามันหิน มีลกั ษณะคลา้ ยนา้ มนั ดิบ อาเภอแม่สอด จงั หวดั ตาก

หินน้ามนั (Oil shale) : ส่วนประกอบ เชือ้ เพลิงซากดึกดาบรรพ์ หินนา้ มนั มีสว่ นประกอบของหินนา้ มนั มี 2 ประเภท ดงั นี ✓ สารประกอบอนินทรยี ์ ได้แก่ แร่ธาตุต่างๆ ท่ผี พุ งั มาจากชนั หิน โดยกระบวนการทางกายภาพและ ทางเคมี ประกอบด้วย แรธ่ าตทุ ส่ี ้าคญั 2 กลุ่มใหญ่ๆ ดังนี กลุ่มแร่ซลิ ิเกต ได้แก่ ควอตซ์ เฟลสปาร์ เคลย กลุ่มแร่คาร์บอเนต ได้แก่ แคลไซต์ โดโลไมต์ นอกจากนยี งั มีแรซ่ ลั ไฟด์อืน่ ๆ และฟอสเฟต แคลไซต์ โดโลไมต์ ✓ สารประกอบอินทรยี ์ ประกอบดว้ ย บิทเู มน และเคอโรเจน บิทูเมนละลายได้ในเบนซีน เฮกเซนและ ตัวท้าละลายอนิ ทรียอ์ ืน่ ๆ จึงแยกออกจากหินน้ามนั ได้ง่าย ส่วนเคอโรเจนไม่ละลายใน ตัวท้าละลาย แต่จะสลายตัวทีอ่ ณุ หภมู ิสงู

ปิ โตรเลียม ปิ โตรเลียม ปโิ ตรเลียม คือ เกิดจากซากพืชและซากสัตว์ทีท่ บั คุณสมบัติไวไฟ เมอ่ื นามากลัน่ หรือ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน ถมกันหลายแสนลา้ น มักพบอยู่ใน ผ่านกระบวนการแยกแก๊สจะได้ ชั้นหินตะกอน ท้ังในสถานะของแขง็ ผลิตภณั ฑช์ นดิ ตา่ งๆ เช่น แก๊สหุงตม้ นา้ มันเบนซิน น้ามนั ก๊าด นา้ มนั ของเหลว และแก๊ส ดีเซล น้ามันเตา ยางมะตอย

กระบวนการเกดิ ปิโตรลยี ม การเกิดถา่ นหิน

1. ส่วนประกอบของสารอินทรียท์ พ่ี บในหินนา้ มัน ซึง่ สามารถใหน้ ้ามนั ได้ เรียกว่าอะไร 2. ถา่ นหินทมี่ คี ุณภาพดีทีส่ ุด มีความชนื้ นอ้ ย และให้คา่ ความร้อนสูง คือ ถา่ นหนิ ประเภทใด 3. เชอ้ื เพลงิ ท่เี กดิ จากการสะสม เนา่ เปื่อยผุพัง ของพืชจาพวกสาหร่าย คือ เชื้อเพลงิ ประเภทใด 4. ปจั จยั สาคญั ท่ีทาใหถ้ ่านหิน หนิ นา้ มนั และปิโตรเลยี ม มีลักษณะต่างกนั คืออะไร 5. ถา่ นหินทย่ี งั คงสภาพของซากพชื ท่ยี ังสลายตัวไมห่ มด มีค่าความชน้ื สงู คอื ถ่านหินประเภทใด 6. อาเภอแมเ่ มาะ จังหวัดลาปาง เปน็ แหลง่ สาคัญที่จะพบเชอื้ เพลิงประเภทใด 7.เชอื้ เพลิงทเ่ี กิดจากซากพืชซากสัตวท์ บั ถมกบั ตะกอนดินท้ังบนบกและในน้า ภายใตอ้ ุณหภมู ิและความดนั สงู เป็นเวลานาน คอื เชื้อเพลงิ ประเภทใด 8. สว่ นประกอบที่เป็นหนิ และแรท่ ี่พบในหินน้ามัน เรียกว่าอะไร 9. ธาตทุ เี่ ปน็ องคป์ ระกอบหลักในเชือ้ เพลิงประเภทถา่ นหนิ คือธาตุใด 10. ประโยชนท์ ส่ี าคญั ของถา่ นหนิ หินน้ามัน และปโิ ตรเลียม คอื การนามาใช้เป็นเชอื้ เพลงิ เพ่ือการผลติ ส่งิ ใด