Than đá là một nguồn nhiên liệu hóa thạch quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp. Để hiểu rõ hơn về loại nhiên liệu này, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá công thức hóa học, thành phần, tính chất và phân loại của than đá.
Công Thức Hóa Học Của Than Đá
Mặc dù không có một công thức hóa học cố định cho than đá do sự phức tạp trong thành phần, công thức đơn giản nhất thường được sử dụng để biểu diễn than đá là C, bởi vì thành phần chính của nó là carbon. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng than đá chứa nhiều nguyên tố và hợp chất khác, tùy thuộc vào loại than và nguồn gốc của nó.
Thành Phần Hóa Học Của Than Đá
Thành phần hóa học của than đá rất đa dạng, bao gồm:
- Carbon (C): Thành phần chính, quyết định giá trị năng lượng của than. Hàm lượng carbon càng cao, chất lượng than càng tốt, đồng nghĩa với nhiệt trị cao hơn.
- Hydro (H): Góp phần vào quá trình cháy, nhưng hàm lượng thường thấp hơn carbon.
- Oxy (O): Có thể ảnh hưởng đến khả năng cháy và nhiệt trị của than.
- Nitơ (N): Thường chiếm tỷ lệ nhỏ.
- Lưu huỳnh (S): Gây ô nhiễm môi trường khi cháy, cần được kiểm soát.
- Tro (Ash): Phần còn lại sau khi than cháy hết, bao gồm các khoáng chất. Hàm lượng tro cao làm giảm hiệu suất sử dụng than.
- Độ ẩm (Water): Hàm lượng nước trong than. Độ ẩm cao làm giảm nhiệt trị và hiệu quả đốt cháy.
Tính Chất Hóa Học Của Than Đá
- Độ ẩm: Được xác định bằng cách sấy than ở nhiệt độ cao đến khi trọng lượng không đổi.
- Độ tro: Là lượng tro còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn mẫu than ở nhiệt độ cao. Độ tro ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sử dụng than.
- Chất bốc: Là các chất khí (hydro, cacbon oxit, cacbon đioxit…) được giải phóng khi nung than trong môi trường không có oxy.
- Nhiệt trị: Là lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng than (thường là kg). Nhiệt trị là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng của than đá.
Phân Loại Than Đá
Than đá được phân loại dựa trên hàm lượng carbon, độ ẩm, và nhiệt trị. Một số loại than phổ biến bao gồm:
- Than Antraxit: Hàm lượng carbon cao nhất, độ ẩm thấp nhất, nhiệt trị cao nhất. Khó cháy, tạo ít khói.
- Than Bitum: Hàm lượng carbon trung bình, độ ẩm và nhiệt trị trung bình. Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
- Than Lignit (Than non): Hàm lượng carbon thấp, độ ẩm cao, nhiệt trị thấp. Dễ cháy nhưng tạo nhiều khói.
- Than Bùn: Giai đoạn đầu tiên trong quá trình hình thành than đá. Hàm lượng carbon rất thấp, độ ẩm rất cao, nhiệt trị rất thấp.
Hiểu rõ công thức hóa học, thành phần, tính chất và phân loại của than đá giúp chúng ta sử dụng hiệu quả nguồn nhiên liệu này, đồng thời có những biện pháp bảo vệ môi trường phù hợp.
