Was ist Kohlenanalyse?
Für die meisten Menschen ist Kohle ein kohlenschwarzer Klumpen aus staubigem, brennbarem Material, der sich als Weihnachtsgeschenk für ungezogene Kinder eignet. Für Experten ist jedoch jedes Stück Kohle anders, mit einer Vielzahl von Eigenschaften und Qualitäten. Eine ordnungsgemäße Bewertung dieser Merkmale ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass eine bestimmte Kohlelieferung auf die effektivste Weise genutzt wird, und die Kohleanalyse ist die ausgefeilte wissenschaftliche Methode, die durchgeführt wird.
Ähnlich wie bei Diamanten gibt es ein Klassifizierungssystem für Kohle, das von verschiedenen Faktoren abhängt. Im Gegensatz zu Diamanten, die nach Kriterien wie Klarheit, Schliff und Farbe eingestuft werden, erfolgt die Kohleanalyse auf zwei Arten. Die Analyse in der Nähe basiert auf Faktoren wie Feuchtigkeit, Flüchtigkeit und Kohlenstoffgehalt. Diese werden aus den vier Hauptbestandteilen einer Kohle gewonnen, nämlich Feuchtigkeit, flüchtige Stoffe, Asche und Kohlenstoff. Im Gegensatz dazu misst die ultimative Analyse die Bestandteile der Kohle - unter anderem Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C), Schwefel (S) und Wasserstoff (H).
Nach den Ergebnissen einer der beiden Arten der Kohleanalyse kann eine Probe als Braunkohle, Bitumen, Anthrazit oder Graphit klassifiziert werden. Jeder dieser Typen hat einen anderen spezifischen Zweck im Steinkohlenbergbau. Braunkohle wird auch als Braunkohle bezeichnet, und Bitumen ist die klassische Schwarzkohle, mit der die meisten Menschen vertraut sind.
Die verschiedenen Teile einer Nahanalyse können in einem Labor durchgeführt werden und umfassen eine Vielzahl von Tests und Messungen. Kohle, die aus dem Untergrund kommt, ist feucht, wenn sie abgebaut wird. Grundwasser und andere Flüssigkeiten erhöhen den Feuchtigkeitsgehalt der Kohle, der als Eigenfeuchtigkeit bezeichnet wird . Die Kohlenanalyse versucht zu messen, wie viel Eigenfeuchtigkeit in einer bestimmten Probe enthalten ist. Je weniger Feuchtigkeit in einem Stück Kohle ist, desto besser.
Die Flüchtigkeit von Kohle wird anhand des Anteils an flüchtigen Stoffen, zu denen verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen und Schwefel gehören, in einer Probe gemessen. Diese Messung gibt grundsätzlich an, wie vollständig ein Stück Kohle verbrennt, wenn keine Luft vorhanden ist. Es wird getestet, indem eine Probe auf über 950 ° C erhitzt wird.
Das Subtrahieren der nach einem Flüchtigkeitstest verbleibenden Mengen von der ursprünglichen Masse einer Probe liefert auch ein Maß für den sogenannten festen Kohlenstoffgehalt . Dies macht in der Regel etwa die Hälfte der Gesamtmasse einer bestimmten Kohleprobe aus. Das Maß der Asche in einer Kohlenanalyse bestimmt einfach, wie viel Material nach dem Verbrennen verbleibt. Da praktisch der gesamte Kohlenstoff, der Schwefel und die Feuchtigkeit beim Zünden verbrannt werden, ist die verbleibende Asche nur ein geringer Prozentsatz der ursprünglichen Kohlenmenge.
Die ultimative Analyse umfasst auch verschiedene Labortests. Zunehmend jedoch bietet eine Technik, die als laserinduzierte Durchbruchspektroskopie (LIBS) bekannt ist, einen problemloseren Ansatz für die Beurteilung der Elementzusammensetzung von Kohle. In der Kohleanalyse des 21. Jahrhunderts wurden auch andere Lasertechniken angewendet, mit denen der herkömmliche Batterietest überflüssig wird und gleichzeitig die Genauigkeit verbessert wird.