Kol är ett av de äldsta bränslena som människan känner till. Och än idag intar den en ledande position när det gäller användning. Anledningen till detta är dess förekomst, lätthet att utvinna, bearbeta och använda. Men vad är han? Vad är den kemiska formeln för kol?
Faktiskt är den här frågan inte helt korrekt. Kol är inte ett ämne, det är en blandning av olika ämnen. Det finns många av dem, så det är omöjligt att helt bestämma sammansättningen av kol. Därför, under den kemiska formeln för kol i den här artikeln, kommer vi snarare att mena dess elementära sammansättning och några andra egenskaper.
Men vad kan vi lära oss om tillståndet för detta ämne? Kol bildas från rester av växter under många år på grund av exponering för hög temperatur och tryck. Och eftersom växter är organiska till sin natur kommer organiska ämnen att dominera i kolets sammansättning.
Beroende på ålder och andra förutsättningar för kolets ursprung är det uppdelat i flera typer. Varje art kännetecknas av sin elementära sammansättning, närvaronföroreningar och andra viktiga egenskaper.
Brunkol
Är den yngsta typen av kol. Den har till och med en vegetabilisk trästruktur. Bildas direkt av torv på ett djup av cirka 1 kilometer.
Den här typen av kol innehåller en ganska stor mängd fukt: från 20 till 40 %. När det utsätts för luft avdunstar det och kolet smulas sönder till pulver. Därefter kommer vi att prata om den kemiska sammansättningen av denna speciella torra rest. Mängden oorganiska föroreningar i brunkol är också hög och uppgår till 20-45 %. Dessa föroreningar är kiseldioxid, oxider av aluminium, kalcium och järn. Den kan också innehålla alkalimetalloxider.
Det finns många flyktiga organiska och oorganiska ämnen i detta kol. De kan vara upp till hälften av massan av denna typ av kol. Elementarsammansättningen minus oorganiska och flyktiga ämnen är som följer:
- Carbon 50-75%.
- Oxygen 26-37%.
- väte 3-5%.
- Kväve 0-2%.
- Svavel 0,5-3%.
Kol
I enlighet med bildningstidpunkten kommer denna typ av kol näst efter brunt. Den har en svart eller gråsvart färg, såväl som en hartsartad, ibland metallisk glans.
Fuktigheten i kol är mycket mindre än brun: endast 1-12 %. H alten av flyktiga ämnen i kol varierar mycket beroende på utvinningsplatsen. Det kan vara minim alt (från 2%), men kan också nå värden som liknar brunkol (upp till 48%). Den elementära sammansättningen är som följer:
- Carbon 75-92%.
- Hydrogen 2, 5-5, 7%.
- Oxygen 1, 5-15%.
- Kväve upp till 2,7%.
- Svavel 0-4%.
Härifrån kan vi dra slutsatsen att den kemiska formeln för stenkol består av mer kol än brunkol. Detta gör den här typen av kol till ett bränsle av bättre kvalitet.
Antracit
Antracit är den äldsta formen av fossilt kol. Den är mörksvart till färgen och har en karakteristisk metallglans. Det här är det bästa kolet sett till hur mycket värme det avger när det brinner.
Mängden fukt och flyktiga ämnen i den är mycket liten. Cirka 5-7 % för varje indikator. Och grundämnessammansättningen kännetecknas av en extremt hög kolh alt:
- Kol över 90%.
- väte 1-3%.
- Oxygen 1-1, 5%.
- Kväve 1-1, 5%.
- Svavel upp till 0,8%.
Mer kol finns endast i grafit, vilket är ytterligare ett steg i koalisering av antracit.
Charcoal
Den här typen av kol är inte ett fossil, så det har vissa egenheter i sin sammansättning. Den produceras genom att värma torr ved till en temperatur på 450-500 oC utan luft. Denna process kallas pyrolys. Under det frigörs ett antal ämnen från trä: metanol, aceton, ättiksyra och andra, varefter det förvandlas till kol. Förresten är förbränning av trä också pyrolys, men på grund av närvaron av syre i luften antänds de frigjorda gaserna. Det är detta som orsakar existensenlågor när de brinner.
Trä är inte homogent, det har många porer och kapillärer. En liknande struktur är delvis bevarad i kolet som erhålls från den. Av denna anledning har den god adsorptionskapacitet och används tillsammans med aktivt kol.
Fukth alten i denna typ av kol är mycket låg (cirka 3%), men vid långtidslagring absorberar den fukt från luften och andelen vatten stiger till 7-15%. Innehållet av oorganiska föroreningar och flyktiga ämnen regleras av GOSTs och bör inte överstiga 3 % respektive 20 %. Elementsammansättningen beror på produktionstekniken och ser ungefär ut så här:
- Carbon 80-92%.
- Oxygen 5-15%.
- väte 4-5%.
- Kväve ~0%.
- Svavel ~0%.
Den kemiska formeln för träkol visar att det när det gäller kolh alt är nära sten, men dessutom har det bara en liten mängd element som är onödiga för förbränning (svavel och kväve).
Aktivt kol
Aktivt kol är en typ av kol med hög specifik poryta, vilket gör det ännu mer absorberande än trä. Träkol och kol, samt kokosnötskal används som råmaterial för dess produktion. Utgångsmaterialet utsätts för en aktiveringsprocess. Dess kärna är att öppna igensatta porer med hög temperatur, elektrolytlösningar eller vattenånga.
Under aktiveringsprocessen ändras bara strukturen på ämnet, så den kemiska formeln för aktivt kolidentisk med sammansättningen av de råvaror som den tillverkades av. Fukth alten i aktivt kol beror på porernas specifika yta och är vanligtvis mindre än 12%.
