Зола — остаток горения органических веществ¶

Зола — это твёрдый остаток, образующийся при сжигании топлива и других органических веществ в результате окисления горючих компонентов. В состав золы входят преимущественно неорганические минеральные соединения, содержащиеся в исходном сырье: оксиды кремния, алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия, а также сульфаты, фосфаты и карбонаты. По внешнему виду зола представляет собой порошок или сыпучую массу серого, белого или бурого цвета в зависимости от состава сгоревшего материала.

¶Состав и образование

При сгорании органического вещества углерод, водород, азот, сера и другие элементы уходят в газообразную фазу в виде CO₂, H₂O, SO₂, NOₓ. Не сгорающие минеральные примеси остаются в твёрдом виде — это и есть зола. Содержание золы в топливе характеризуется зольностью, выражаемой в процентах массы.

Химический состав золы зависит от вида топлива. Зола каменного угля богата оксидами кремния и алюминия, а также содержит оксиды железа и сульфаты. Зола древесины отличается высоким содержанием карбонатов кальция и калия. При сжигании растительных остатков в золе накапливаются соединения калия, фосфора и кальция.

¶Виды золы

По происхождению и области образования различают несколько видов золы:

• Топливная (энергетическая) зола — продукт сжигания угля, сланца, торфа и других видов топлива на электростанциях и в промышленных котлах.
• Печная зола — остаток горения дров, угля или другого топлива в бытовых печах, каминах и котлах.
• Вулканическая зола — тонкодисперсные частицы породы, выбрасываемые вулканом при извержении. Размер частиц обычно менее 2 мм.
• Зола от сжигания отходов — продукт работы мусоросжигательных заводов.
• Биозола — зола растительного происхождения, получаемая при сжигании древесины, соломы, шелухи и других биомасс.

¶Применение

Зола находит широкое практическое применение в различных отраслях:

• Сельское хозяйство — зола используется как калийно-фосфорное удобрение, повышающее pH кислых почв. Древесная зола традиционно применяется для подкормки огородных культур.
• Строительство — зола применяется как добавка в бетон и строительные смеси (позола), а также при производстве шлакоблоков и цемента. Широко используется зола-унос ТЭС.
• Металлургия — зола участвует в процессах извлечения благородных металлов, в частности золота из руды.
• Химическая промышленность — из золы получают соду, сульфат калия, хлорид калия и другие соединения.
• Дорожное строительство — зола применяется для стабилизации грунтов и в качестве минерального наполнителя.

¶Влияние на окружающую среду

Сжигание угля на теплоэлектростанциях образует значительные объёмы золошлаковых отходов. В России ежегодно накапливается свыше 100 млн тонн золы и шлака, большая часть которых хранится на золохранилищах. Такие хранилища представляют экологическую нагрузку: при ветре частицы золы разносятся на значительные расстояния, загрязняя воздух и почву, а тяжёлые металлы (мышьяк, ртуть, свинец, кадмий), содержащиеся в золе, могут попадать в грунтовые воды.

Вулканическая зола при извержениях покрывает обширные территории, разрушая постройки, повреждая сельскохозяйственные угодья и нарушая работу транспорта. Крупнейшее извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году выбросило миллиарды тонн пепла, охладившему планету примерно на 0,5 °C в течение последующих двух лет.

¶Историческое и бытовое значение

В доиндустриальную эпоху зола была важным источником щёлочи. Её использовали для изготовления мыла, стекла, а также в кожевенном производстве. В сельском хозяйстве зола веками служила удобрением и средством борьбы с вредителями. В русской традиции зола применялась для отбелиивания белья и приготовления щёлока для стирки.

В современной промышленности переработка золошлаковых отходов остаётся актуальной задачей. Разрабатываются технологии комплексного использования золы для извлечения ценных компонентов, производства строительных материалов и рекультивации нарушенных земель.

¶Исторические источники и литература

• Горчаков Г. Н. «Золы ТЭС — сырьё для промышленности»
• Справочник «Химия твёрдого топлива»
• Материалы Государственного реестра удобрений
• Статья «Зола» в Большой советской энциклопедии