Mikä on hiili -analyysi?

Useimmille ihmisille hiili on hiiltä – mustia pölyisen, palavan materiaalin palasia, jotka toimivat joululahjana tuhmille lapsille. Asiantuntijoiden mielestä jokainen hiili on kuitenkin erilainen, ja sillä on laaja valikoima ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Näiden ominaisuuksien asianmukainen arviointi on elintärkeää, jotta voidaan varmistaa, että tiettyä hiilen tarjontaa käytetään tehokkaimmin, ja hiilen analyysi on hienostunut tieteellinen tapa.

Hieman kuin timantit, hiilen luokitusjärjestelmä on riippuvainen eri tekijöistä. Toisin kuin timantit, jotka luokitellaan selkeyden, leikkauksen ja värin perusteella, hiilen analyysi tehdään kahdella tavalla. Läheinen analyysi perustuu sellaisiin tekijöihin kuin kosteus, haihtuvuus ja hiilipitoisuus. Nämä ovat peräisin hiilen neljästä pääainesosasta, jotka ovat kosteus, haihtuvat aineet, tuhka ja hiili. Lopullinen analyysi sitä vastoin mittaa hiilen ainesosia – happea (O), hiiltä (C), rikkiä (S) ja vetyä (H).

Näiden kahden hiilenalyysityypin tulosten mukaan näyte voidaan luokitella ruskohiileksi, bitumiksi, antrasiittiksi tai grafiitiksi. Jokaisella näistä tyypeistä on erilainen tarkoitus hiiliteollisuudessa. Ruskohiili tunnetaan vaihtoehtoisesti ruskeana hiilenä, ja bituminen on klassinen musta hiili, jonka useimmat ihmiset tuntevat.

Läheisen analyysin eri osat voidaan suorittaa laboratoriossa, ja niihin kuuluu erilaisia ​​testejä ja mittauksia. Maasta peräisin oleva hiili on märkää, kun sitä louhitaan. Pohjavesi ja muut nesteet lisäävät hiilen kosteustasoa, joka tunnetaan luontaisena kosteutena. Kivihiilianalyysi yrittää mitata, kuinka paljon kosteutta on tietyssä näytteessä. Kuten logiikka määrää, mitä vähemmän kosteutta hiilihakassa, sitä parempi.

Hiilen haihtuvuus mitataan näytteen haihtuvien aineiden osuudella, joka sisältää erilaisia ​​hiilivetyjä ja rikkiä. Tämä mitta osoittaa pohjimmiltaan, kuinka kokonaan hiili palaa, kun ilmaa ei ole. Se testataan kuumentamalla näyte yli 1740 C (950 ° F) lämpötilaan.

Kun haihtuvuustestin jälkeen jäljellä oleva osa vähennetään näytteen alkuperäisestä massasta, saadaan myös mitta kiinteäksi hiilipitoisuudeksi. Tämä muodostaa yleensä noin puolet tietyn hiilinäytteen kokonaismassasta. Tuhka -aste hiilen analyysissä määrittää yksinkertaisesti sen, kuinka paljon materiaalia on jäljellä polttamisen jälkeen. Koska lähes kaikki hiili, rikki ja kosteus palavat sytyttäessään, jäljelle jäävä tuhka on vain pieni prosenttiosuus alkuperäisestä hiilen määrästä.
Lopullinen analyysi sisältää myös erilaisia ​​laboratoriokokeita. Laserindusoidun jakautumisspektroskopian (LIBS) tekniikka tarjoaa yhä enemmän ongelmatonta lähestymistapaa kivihiilen alkurakenteen arvioimiseen. Myös muita lasertekniikoita on otettu käyttöön 21. vuosisadan hiilenalyysissä, jotka poistavat tarpeen käyttää perinteistä akkutekniikkaa testauksen aikana ja parantavat samalla tarkkuutta.