O que é análise de carvão?

Para a maioria das pessoas, o carvão é caroços pretos de material combustível e empoeirado que funciona como presente de Natal para crianças desobedientes. Para os especialistas, no entanto, cada pedaço de carvão é diferente, com uma ampla variedade de propriedades e qualidades. A avaliação adequada dessas características é vital para garantir que um determinado suprimento de carvão seja usado da maneira mais eficaz, e a análise do carvão é a maneira sofisticada e científica que é feita.

Um pouco como os diamantes, existe um sistema de classificação para o carvão que depende de vários fatores. Ao contrário dos diamantes, que são classificados em critérios como clareza, corte e cor, a análise do carvão é feita de uma de duas maneiras. A análise imediata é baseada em fatores como presença de umidade, volatilidade e teor de carbono. Estes são derivados dos quatro ingredientes principais de um pedaço de carvão, que são umidade, matéria volátil, cinzas e carbono. A análise final, por outro lado, mede os elementos constituintes do carvão - oxigênio (O), carbono (C), enxofre (S) e hidrogênio (H), entre outros.

De acordo com os resultados de qualquer um dos dois tipos de análise de carvão, uma amostra pode ser classificada como linhita, betuminosa, antracita ou grafite. Cada um desses tipos tem uma finalidade específica diferente na indústria do carvão. Alternativamente, o linhito é conhecido como carvão marrom e betuminoso é o carvão preto clássico com o qual a maioria das pessoas está familiarizada.

As várias partes de uma análise imediata podem ser realizadas em laboratório e envolvem uma variedade de testes e medições. Vindo do subsolo, o carvão fica úmido quando é extraído. As águas subterrâneas e outros líquidos aumentam o nível de umidade do carvão, conhecido como umidade inerente . A análise do carvão tenta medir a quantidade de umidade inerente em uma amostra específica. Como a lógica determinaria, quanto menos umidade em um pedaço de carvão, melhor.

A volatilidade do carvão é medida pela proporção de matéria volátil, que inclui vários tipos de hidrocarbonetos e enxofre, em uma amostra. Esta medida indica basicamente o quão completamente um pedaço de carvão queima quando o ar não está presente. É testado aquecendo uma amostra a mais de 950 C (1740 ° F).

Subtrair o que resta depois de um teste de volatilidade da massa original de uma amostra também fornece medidas do que é conhecido como teor fixo de carbono . Isso geralmente compõe cerca de metade da massa total de uma determinada amostra de carvão. A medida de cinzas em uma análise de carvão simplesmente determina quanto material resta após a queima. Como praticamente todo o carbono, enxofre e umidade são queimados quando incendiados, as cinzas restantes são apenas uma pequena porcentagem da quantidade original de carvão.

A análise final também envolve vários testes de laboratório. Porém, cada vez mais, uma técnica conhecida como espectroscopia de ruptura induzida a laser (LIBS) oferece uma abordagem mais livre de problemas para avaliar a composição elementar do carvão. Outras técnicas de laser também foram adotadas na análise de carvão do século XXI, que eliminam a necessidade da abordagem tradicional da bateria nos testes, enquanto melhoram a precisão.