¿Qué es el análisis de carbón?

Para la mayoría de las personas, el carbón es carbón: trozos negros de material polvoriento y combustible que funcionan como regalos de Navidad para niños traviesos. Para los expertos, sin embargo, cada pieza de carbón es diferente, con una amplia gama de propiedades y cualidades. La evaluación adecuada de estos rasgos es vital para garantizar que un suministro particular de carbón se use de la manera más efectiva, y el análisis del carbón es la forma sofisticada y científica que se realiza.

Al igual que los diamantes, existe un sistema de clasificación para el carbón que depende de varios factores. A diferencia de los diamantes, que se clasifican según criterios como la claridad, el corte y el color, el análisis del carbón se realiza de dos maneras. El análisis inmediato se basa en factores como la presencia de humedad, la volatilidad y el contenido de carbono. Estos se derivan de los cuatro ingredientes principales en un trozo de carbón, que son humedad, materia volátil, cenizas y carbono. El análisis final, por el contrario, mide los elementos constituyentes del carbón: oxígeno (O), carbono (C), azufre (S) e hidrógeno (H), entre otros.

Según los resultados de cualquiera de los dos tipos de análisis de carbón, una muestra puede clasificarse como lignito, bituminoso, antracita o grafito. Cada uno de estos tipos tiene un propósito específico diferente en la industria del carbón. El lignito se conoce alternativamente como lignito, y el bituminoso es el lignito negro clásico con el que la mayoría de la gente está familiarizada.

Las diversas partes de un análisis próximo se pueden realizar en un laboratorio e implican una variedad de pruebas y mediciones. Viniendo del subsuelo, el carbón está húmedo cuando se extrae. El agua subterránea y otros líquidos aumentan el nivel de humedad dentro del carbón, que se conoce como humedad inherente . El análisis de carbón intenta medir cuánta humedad inherente hay en una muestra particular. Como lo dictaría la lógica, cuanto menos humedad haya en un trozo de carbón, mejor.

La volatilidad del carbón se mide por la proporción de materia volátil, que incluye varios tipos de hidrocarburos y azufre, en una muestra. Esta medida básicamente indica cuán completamente se quema un trozo de carbón cuando no hay aire presente. Se prueba calentando una muestra a más de 1740 ° F (950 C).

Restar lo que queda después de una prueba de volatilidad de la masa original de una muestra también proporciona una medida de lo que se conoce como contenido de carbono fijo . Esto generalmente representa aproximadamente la mitad de la masa total de una muestra dada de carbón. La medida de cenizas en un análisis de carbón simplemente determina cuánto material queda después de la quema. Dado que prácticamente todo el carbono, azufre y humedad se quema cuando se enciende, la ceniza que queda es solo un pequeño porcentaje de la cantidad original de carbón.

El análisis final también involucra varias pruebas de laboratorio. Sin embargo, cada vez más, una técnica conocida como Espectroscopía de descomposición inducida por láser (LIBS) ofrece un enfoque más libre de problemas para evaluar la composición elemental del carbón. También se han adoptado otras técnicas láser en el análisis del carbón del siglo XXI que eliminan la necesidad del enfoque tradicional de la batería para las pruebas, al tiempo que mejoran la precisión.