Che cos'è l'analisi del carbone?

Per la maggior parte delle persone, il carbone è carbone - grumi neri di materiale polveroso e combustibile che raddoppiano come regali di Natale per i bambini cattivi. Per gli esperti, tuttavia, ogni pezzo di carbone è diverso, con una vasta gamma di proprietà e qualità. Una corretta valutazione di questi tratti è vitale per garantire che una particolare fornitura di carbone venga utilizzata nel modo più efficace e l'analisi del carbone è il modo sofisticato e scientifico che viene fatto.

Un po 'come i diamanti, esiste un sistema di classificazione del carbone che dipende da vari fattori. A differenza dei diamanti, che sono classificati in base a criteri come chiarezza, taglio e colore, l'analisi del carbone viene eseguita in due modi. L'analisi prossimale si basa su fattori quali presenza di umidità, volatilità e contenuto di carbonio. Questi sono derivati ​​dai quattro ingredienti principali in un pezzo di carbone, che sono umidità, materia volatile, cenere e carbonio. L'analisi finale, al contrario, misura gli elementi costitutivi del carbone - ossigeno (O), carbonio (C), zolfo (S) e idrogeno (H), tra gli altri.

Secondo i risultati di uno dei due tipi di analisi del carbone, un campione può essere classificato come lignite, bituminoso, antracite o grafite. Ognuno di questi tipi ha uno scopo specifico diverso nell'industria carboniera. La lignite è in alternativa conosciuta come carbone bruno e bituminoso è il classico carbone nero che la maggior parte delle persone conosce.

Le varie parti di un'analisi prossima possono essere eseguite in un laboratorio e comportano una varietà di test e misurazioni. Proveniente dal sottosuolo, il carbone è bagnato quando viene estratto. Le acque sotterranee e altri liquidi aumentano il livello di umidità all'interno del carbone, che è noto come umidità intrinseca . L'analisi del carbone tenta di valutare quanta umidità intrinseca è presente in un particolare campione. Come detterebbe la logica, minore è l'umidità in un pezzo di carbone, meglio è.

La volatilità del carbone è misurata dalla proporzione di materia volatile, che comprende vari tipi di idrocarburi e zolfo, in un campione. Questa misura indica sostanzialmente quanto brucia completamente un pezzo di carbone quando l'aria non è presente. Viene testato riscaldando un campione fino a 950 ° C (1740 ° F).

Sottrarre ciò che rimane dopo un test di volatilità dalla massa originale di un campione fornisce anche una misura di ciò che è noto come contenuto di carbonio fisso . Questo generalmente costituisce circa la metà della massa complessiva di un dato campione di carbone. La misura della cenere in un'analisi del carbone determina semplicemente quanto materiale rimane dopo la combustione. Poiché praticamente tutto il carbonio, lo zolfo e l'umidità vengono bruciati quando vengono accesi, la cenere che rimane è solo una piccola percentuale della quantità originale di carbone.

L'analisi finale comprende anche vari test di laboratorio. Sempre più spesso, una tecnica nota come Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) offre un approccio più privo di problemi per valutare la composizione elementare del carbone. Altre tecniche laser sono state anche adottate nell'analisi del carbone del 21 ° secolo che elimina la necessità del tradizionale approccio della batteria ai test, migliorando al contempo l'accuratezza.