Kömür, insanoğlunun bildiği en eski yakıtlardan biridir. Ve bugün bile kullanım açısından lider konumdadır. Bunun nedeni yaygınlığı, ekstraksiyon, işleme ve kullanım kolaylığıdır. Ama o ne? Kömürün kimyasal formülü nedir?
Aslında bu soru tamamen doğru değil. Kömür bir madde değildir, çeşitli maddelerin karışımıdır. Birçoğu var, bu yüzden kömürün bileşimini tamamen belirlemek imkansız. Bu nedenle bu yazıda kömürün kimyasal formülü altında daha çok onun elementel bileşimini ve diğer bazı özelliklerini kastedeceğiz.
Fakat bu maddenin durumu hakkında ne öğrenebiliriz? Kömür, yüksek sıcaklık ve basınca maruz kalması nedeniyle uzun yıllar boyunca bitki kalıntılarından oluşur. Ve bitkiler doğada organik olduğu için, kömürün bileşiminde organik maddeler baskın olacaktır.
Kömürün menşeinin yaşına ve diğer koşullarına bağlı olarak birkaç türe ayrılır. Her tür, temel bileşimi, varlığı ile ayırt edilir.safsızlıklar ve diğer önemli özellikler.
Kömür
En genç kömür türüdür. Hatta bitkisel odunsu bir yapıya sahiptir. Yaklaşık 1 kilometre derinlikte doğrudan turbadan oluşturulmuştur.
Bu kömür türü oldukça fazla miktarda nem içerir: %20 ila %40. Havaya maruz kaldığında buharlaşır ve kömür toz haline gelir. Daha sonra, bu özel kuru kalıntının kimyasal bileşimi hakkında konuşacağız. Kahverengi kömürdeki inorganik safsızlıkların miktarı da yüksektir ve %20-45'tir. Bu safsızlıklar silikon dioksit, alüminyum oksitler, kalsiyum ve demirdir. Ayrıca alkali metal oksitler içerebilir.
Bu kömürün içerisinde çok sayıda uçucu organik ve inorganik madde bulunmaktadır. Bu tür kömürün kütlesinin yarısı kadar olabilirler. Temel bileşim eksi inorganik ve uçucu maddeler aşağıdaki gibidir:
- Karbon %50-75.
- Oksijen %26-37.
- Hidrojen %3-5.
- Azot %0-2.
- Kükürt %0,5-3.
Kömür
Oluşum zamanına göre bu kömür türü kahverengiden sonra gelir. Siyah veya gri-siyah bir renge ve ayrıca reçineli, bazen metalik bir parlaklığa sahiptir.
Kömürün nemi kahverengiden çok daha azdır: sadece %1-12. Kömürdeki uçucu maddelerin içeriği, çıkarıldığı yere bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Minimum olabilir (%2'den), ancak kahverengi kömüre benzer değerlere (%48'e kadar) da ulaşabilir. Temel kompozisyon aşağıdaki gibidir:
- Karbon %75-92.
- Hidrojen 2, 5-5, %7.
- Oksijen 1, %5-15.
- %2.7'ye kadar Azot.
- Kükürt %0-4.
Buradan, taş kömürünün kimyasal formülünün, kahverengi kömürden daha fazla karbondan oluştuğu sonucuna varabiliriz. Bu, bu tür kömürü daha kaliteli bir yakıt yapar.
Antrasit
Antrasit, fosil kömürün en eski şeklidir. Rengi koyu siyahtır ve karakteristik metalik bir parlaklığa sahiptir. Bu, yandığında açığa çıkardığı ısı miktarı açısından en iyi kömürdür.
İçindeki nem ve uçucu madde miktarı çok azdır. Her gösterge için yaklaşık %5-7. Ve element bileşimi son derece yüksek bir karbon içeriği ile karakterize edilir:
- %90'ın üzerinde karbon.
- Hidrojen %1-3.
- Oksijen 1-1, %5.
- Azot 1-1, %5.
- %0,8'e kadar kükürt.
Daha fazla kömür, yalnızca antrasitin kömürleştirilmesinin bir sonraki aşaması olan grafitte bulunur.
Kömür
Bu kömür türü fosil değildir, bu nedenle bileşiminde bazı özellikler vardır. Kuru odunun havasız 450-500 oC sıcaklığa ısıtılmasıyla üretilir. Bu işleme piroliz denir. Bu sırada odundan bir dizi madde salınır: metanol, aseton, asetik asit ve diğerleri, daha sonra kömüre dönüşür. Bu arada, ahşabın yanması da pirolizdir, ancak havada oksijen bulunması nedeniyle açığa çıkan gazlar tutuşur. varlığın sebebi buduryanarken alevler.
Ahşap homojen değildir, çok fazla gözenek ve kılcal damara sahiptir. Bundan elde edilen kömürde de benzer bir yapı kısmen korunmuştur. Bu nedenle iyi bir adsorpsiyon kapasitesine sahiptir ve aktif karbon ile birlikte kullanılır.
Bu tip kömürün nem içeriği çok düşüktür (yaklaşık %3), ancak uzun süreli depolama sırasında havadaki nemi emer ve su yüzdesi %7-15'e yükselir. İnorganik safsızlıkların ve uçucu maddelerin içeriği GOST'ler tarafından düzenlenir ve sırasıyla %3 ve %20'yi geçmemelidir. Element bileşimi, üretim teknolojisine bağlıdır ve yaklaşık olarak şöyle görünür:
- Karbon %80-92.
- Oksijen %5-15.
- Hidrojen %4-5.
- Azot ~0%.
- Kükürt ~0%.
Kömürün kimyasal formülü, karbon içeriği açısından taşa yakın olduğunu, ancak buna ek olarak yanma için gerekli olmayan çok az miktarda elemente (kükürt ve azot) sahip olduğunu gösterir.
Aktif karbon
Aktif karbon, yüksek spesifik gözenek yüzey alanına sahip bir karbon türüdür, bu da onu ahşaptan bile daha emici yapar. Kömür ve kömürün yanı sıra hindistancevizi kabukları üretimi için hammadde olarak kullanılmaktadır. Başlangıç materyali bir aktivasyon işlemine tabi tutulur. Özü, yüksek sıcaklık, elektrolit çözeltileri veya su buharı ile tıkanmış gözenekleri açmaktır.
Aktivasyon işlemi sırasında sadece maddenin yapısı değişir, bu nedenle aktif karbonun kimyasal formülüyapıldığı hammaddelerin bileşimi ile aynıdır. Aktif karbonun nem içeriği gözeneklerin spesifik yüzey alanına bağlıdır ve genellikle %12'den azdır.
