Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Елементний склад вугілля (рос.элементный состав угля, англ. elementary composition of coal, нім. Kohlenzusammensetzung f, Elementarzusammensetzung f von Kohle f) — характеризується наявністю та кількістю хімічних елементів, які входять до складу вугілля. Е.с.в. визначають шляхом елементного аналізу.
Під час елементного аналізу вугілля визначають вміст вуглецю (С), водню (Н), кисню (О), азоту (N), органічної сірки (Sорг), іноді фосфору (Р) та деяких ін. елементів, які беруть участь у побудові складних органічних речовин. Вміст вуглецю та водню визначають одночасно з однієї порції вугілля шляхом її спалювання у потоці очищеного кисню при 800°C. СО2 та Н2О, які утворюються при цьому, вловлюються відповідним поглиначем — 40 % розчином лугу та концентрованою сірчаною кислотою, або аскаритом (луг натрію, препарований на азбесті) та ангідроном (зневоднений хлорид магнію).
За приростом ваги поглиначів розраховують вміст вуглецю і водню у вугіллі. Поправки на вміст вуглецю у мінеральних речовинах роблять при аналізі зольного вугілля та горючих сланців. Визначення вмісту азоту проводять методом Кьєльдаля, за яким піддослідне вугілля протягом 4-5 годин обробляється киплячою концентрованою сірчаною кислотою у присутності каталізатора (оксид ртуті, йодид калію, сульфат магнію та ін.) у колбі з тугоплавкого скла. В результаті цього весь вуглець та водень окиснюються до СО2 і Н2О, а азот переходить у стан NH3, який з надлишком кислоти утворює сульфат амонію. Останній розкладається потім у іншій колбі концентрованим лугом і утворений аміак вловлюється кількісним титруванням сірчаною кислотою.
Сірка у вигляді різних сполук у більших або менших кількостях входить до складу всіх твердих горючих копалин. Показник технічного аналізу — загальна сірка вугілля (St, %) вказує сумарний вміст сірки у всіх сполуках, перерахований умовно на елементарну сірку по відношенню до вугілля, яке піддається аналізу. Для визначення вмісту загальної сірки у вугіллі за стандартний прийнятий метод Ешка. Наважка вугілля спалюється в муфельній печі у тиглі при 850 25оС в присутності MgO i Na2CO3 для зв'язування утворених оксидів сірки, які перетворюються на сульфати натрію та магнію та осаджуються у соляно-кислому розчині хлоридом барію у вигляді сульфату барію. За кількістю останнього розраховують показник St і його перераховують на сухе вугілля (S , %). У торфах вміст загальної сірки становить 0,5-2,5 %, у бурому українському вугіллі — 2,5-7,0 %. Вугілля Донбасу має вміст загальної сірки 0,5-9,3 %, а антрацити 0,6-6,3 %. З урахуванням технологічної переробки для кам'яного вугілля Донбасу прийнятий розподіл його на чотири групи за сірчистістю (%):
І малосірчисте 0,5-1,5
ІІсередньосірчисте 1,6-2,5
ІІІсірчисте 2,6-4,0
IVвисокосірчисте понад 4,0
Більша частина вугільних пластів Донбасу вміщує середньосірчисте та сірчисте вугілля. Мінеральні сірчані сполуки включають суму піритної FeS2(Sp) та сульфатної (Ss) сірки. Інколи у вугільних шарах зустрічається елементна сірка (Se1). Крім того, сірка входить до складу органічних компонентів вугілля. Кількість органічної сірки у вугіллі визначається розрахунковим методом.
При спалюванні вугілля виділяються сірчані сполуки, які кородують обладнання, а також шкідливо впливають на довкілля та здоров'я людини. Наприклад, сірка коксу негативно впливає на якість чавуну і надає йому крихкості, знижуючи цим якість сталі, яка стає більш крихкою при високих температурах (червоноламкою).
Загальний вміст фосфору у вугіллі незначний і становить 0,001-0,062 для донецького вугілля, але навіть у незначній кількості фосфор надає металу холодноламкості (крихкості при низьких температурах).
Тверді горючі копалини різної природи і ступеня вуглефікації значно відрізняються між собою за елементним складом. У ряді гумітів з підвищенням ступеня вуглефікації найбільш різко змінюється вміст кисню: від 29-40 % у торфах до 0,5-1,0 у антрацитах (у 30-60 разів). У 3-5 разів зменшується вміст водню (від 6,5 до 1,3 %), а вміст вуглецю збільшується майже у 2 рази (з 52-60 до 98 %). У ряді сапропелітів від торф'яної стадії до більш зрілих вміст вуглецю збільшується з 50 до 82 %, а вміст кисню зменшується 25 до 1 %. Закономірного зниження вмісту водню для сапропелітів різного ступеня вуглефікації не спостерігається — він завжди у 1,5-2 рази більший, ніж у ізометаморфних гумітів, що є характерною ознакою сапропелевого походження. Ліптобіоліти вміщують більше водню ніж гуміти і мало відрізняються за елементним складом від сапропелітів. Вміст азоту з ростом ступеня вуглефікації гумітів Донбасу знижується з 1,8 до 0,1 %.
У сапропелітах він коливається від 0,5 до 6,0 %.
Петрографічні інгредієнти також відрізняються за елементним складом. У одному і тому ж вугіллі найбільша кількість вуглецю міститься у фюзиніті (інертиніті), а у вітриніті та лейптиніті (екзиніті) його вміст практично однаковий. З підвищенням ступеня вуглефікації вміст вуглецю у вітриніті та фюзиніті стає близьким, але навіть у антрацитах вони не збігаються. Найбільша кількість водню у вугіллі з одного пласта міститься у лейптиніті, а найменша — у фюзиніті, найбільшу кількість кисню містить вітриніт, а найменшу — фюзиніт.
Література
- В.І. Саранчук, М.О.Ільяшов, В.В. Ошовський, В.С.Білецький. Основи хімії і фізики горючих копалин. - Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. – с. 600.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Elementnij sklad vugillya ros elementnyj sostav uglya angl elementary composition of coal nim Kohlenzusammensetzung f Elementarzusammensetzung f von Kohle f harakterizuyetsya nayavnistyu ta kilkistyu himichnih elementiv yaki vhodyat do skladu vugillya E s v viznachayut shlyahom elementnogo analizu Pid chas elementnogo analizu vugillya viznachayut vmist vuglecyu S vodnyu N kisnyu O azotu N organichnoyi sirki Sorg inodi fosforu R ta deyakih in elementiv yaki berut uchast u pobudovi skladnih organichnih rechovin Vmist vuglecyu ta vodnyu viznachayut odnochasno z odniyeyi porciyi vugillya shlyahom yiyi spalyuvannya u potoci ochishenogo kisnyu pri 800 C SO2 ta N2O yaki utvoryuyutsya pri comu vlovlyuyutsya vidpovidnim poglinachem 40 rozchinom lugu ta koncentrovanoyu sirchanoyu kislotoyu abo askaritom lug natriyu preparovanij na azbesti ta angidronom znevodnenij hlorid magniyu Za prirostom vagi poglinachiv rozrahovuyut vmist vuglecyu i vodnyu u vugilli Popravki na vmist vuglecyu u mineralnih rechovinah roblyat pri analizi zolnogo vugillya ta goryuchih slanciv Viznachennya vmistu azotu provodyat metodom Kyeldalya za yakim piddoslidne vugillya protyagom 4 5 godin obroblyayetsya kiplyachoyu koncentrovanoyu sirchanoyu kislotoyu u prisutnosti katalizatora oksid rtuti jodid kaliyu sulfat magniyu ta in u kolbi z tugoplavkogo skla V rezultati cogo ves vuglec ta voden okisnyuyutsya do SO2 i N2O a azot perehodit u stan NH3 yakij z nadlishkom kisloti utvoryuye sulfat amoniyu Ostannij rozkladayetsya potim u inshij kolbi koncentrovanim lugom i utvorenij amiak vlovlyuyetsya kilkisnim titruvannyam sirchanoyu kislotoyu Sirka u viglyadi riznih spoluk u bilshih abo menshih kilkostyah vhodit do skladu vsih tverdih goryuchih kopalin Pokaznik tehnichnogo analizu zagalna sirka vugillya St vkazuye sumarnij vmist sirki u vsih spolukah pererahovanij umovno na elementarnu sirku po vidnoshennyu do vugillya yake piddayetsya analizu Dlya viznachennya vmistu zagalnoyi sirki u vugilli za standartnij prijnyatij metod Eshka Navazhka vugillya spalyuyetsya v mufelnij pechi u tigli pri 850 25oS v prisutnosti MgO i Na2CO3 dlya zv yazuvannya utvorenih oksidiv sirki yaki peretvoryuyutsya na sulfati natriyu ta magniyu ta osadzhuyutsya u solyano kislomu rozchini hloridom bariyu u viglyadi sulfatu bariyu Za kilkistyu ostannogo rozrahovuyut pokaznik St i jogo pererahovuyut na suhe vugillya S U torfah vmist zagalnoyi sirki stanovit 0 5 2 5 u buromu ukrayinskomu vugilli 2 5 7 0 Vugillya Donbasu maye vmist zagalnoyi sirki 0 5 9 3 a antraciti 0 6 6 3 Z urahuvannyam tehnologichnoyi pererobki dlya kam yanogo vugillya Donbasu prijnyatij rozpodil jogo na chotiri grupi za sirchististyu I malosirchiste 0 5 1 5 IIserednosirchiste 1 6 2 5 IIIsirchiste 2 6 4 0 IVvisokosirchiste ponad 4 0 Bilsha chastina vugilnih plastiv Donbasu vmishuye serednosirchiste ta sirchiste vugillya Mineralni sirchani spoluki vklyuchayut sumu piritnoyi FeS2 Sp ta sulfatnoyi Ss sirki Inkoli u vugilnih sharah zustrichayetsya elementna sirka Se1 Krim togo sirka vhodit do skladu organichnih komponentiv vugillya Kilkist organichnoyi sirki u vugilli viznachayetsya rozrahunkovim metodom Pri spalyuvanni vugillya vidilyayutsya sirchani spoluki yaki koroduyut obladnannya a takozh shkidlivo vplivayut na dovkillya ta zdorov ya lyudini Napriklad sirka koksu negativno vplivaye na yakist chavunu i nadaye jomu krihkosti znizhuyuchi cim yakist stali yaka staye bilsh krihkoyu pri visokih temperaturah chervonolamkoyu Zagalnij vmist fosforu u vugilli neznachnij i stanovit 0 001 0 062 dlya doneckogo vugillya ale navit u neznachnij kilkosti fosfor nadaye metalu holodnolamkosti krihkosti pri nizkih temperaturah Tverdi goryuchi kopalini riznoyi prirodi i stupenya vuglefikaciyi znachno vidriznyayutsya mizh soboyu za elementnim skladom U ryadi gumitiv z pidvishennyam stupenya vuglefikaciyi najbilsh rizko zminyuyetsya vmist kisnyu vid 29 40 u torfah do 0 5 1 0 u antracitah u 30 60 raziv U 3 5 raziv zmenshuyetsya vmist vodnyu vid 6 5 do 1 3 a vmist vuglecyu zbilshuyetsya majzhe u 2 razi z 52 60 do 98 U ryadi sapropelitiv vid torf yanoyi stadiyi do bilsh zrilih vmist vuglecyu zbilshuyetsya z 50 do 82 a vmist kisnyu zmenshuyetsya 25 do 1 Zakonomirnogo znizhennya vmistu vodnyu dlya sapropelitiv riznogo stupenya vuglefikaciyi ne sposterigayetsya vin zavzhdi u 1 5 2 razi bilshij nizh u izometamorfnih gumitiv sho ye harakternoyu oznakoyu sapropelevogo pohodzhennya Liptobioliti vmishuyut bilshe vodnyu nizh gumiti i malo vidriznyayutsya za elementnim skladom vid sapropelitiv Vmist azotu z rostom stupenya vuglefikaciyi gumitiv Donbasu znizhuyetsya z 1 8 do 0 1 U sapropelitah vin kolivayetsya vid 0 5 do 6 0 Petrografichni ingrediyenti takozh vidriznyayutsya za elementnim skladom U odnomu i tomu zh vugilli najbilsha kilkist vuglecyu mistitsya u fyuziniti inertiniti a u vitriniti ta lejptiniti ekziniti jogo vmist praktichno odnakovij Z pidvishennyam stupenya vuglefikaciyi vmist vuglecyu u vitriniti ta fyuziniti staye blizkim ale navit u antracitah voni ne zbigayutsya Najbilsha kilkist vodnyu u vugilli z odnogo plasta mistitsya u lejptiniti a najmensha u fyuziniti najbilshu kilkist kisnyu mistit vitrinit a najmenshu fyuzinit LiteraturaV I Saranchuk M O Ilyashov V V Oshovskij V S Bileckij Osnovi himiyi i fiziki goryuchih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2008 s 600 ISBN 978 966 317 024 4 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3