Than đá là một nguồn tài nguyên quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp. Để hiểu rõ hơn về loại nhiên liệu này, chúng ta cần tìm hiểu về công thức hóa học (CTHH) của than đá, thành phần cấu tạo và các tính chất đặc trưng.
Công Thức Hóa Học Của Than Đá Là Gì?
Về cơ bản, Cthh Của Than đá phụ thuộc vào thành phần hóa học cụ thể của từng loại than. Tuy nhiên, do carbon là nguyên tố chiếm tỷ lệ lớn nhất, công thức đơn giản nhất thường được biểu diễn là C. Điều quan trọng là cần hiểu rằng đây chỉ là một công thức tượng trưng, không phản ánh đầy đủ sự phức tạp của thành phần than đá.
Thành Phần Hóa Học Chi Tiết Của Than Đá
Thành phần hóa học của than đá rất đa dạng, bao gồm:
- Carbon (C): Thành phần chính, quyết định giá trị nhiệt lượng tỏa ra khi đốt. Hàm lượng carbon cao thường chỉ ra chất lượng than tốt.
- Hydro (H): Góp phần vào quá trình cháy, tuy nhiên tỷ lệ thường thấp hơn carbon.
- Oxy (O): Ảnh hưởng đến khả năng cháy và nhiệt trị của than.
- Nitơ (N): Không đóng vai trò quan trọng trong quá trình cháy, thường được xem là tạp chất.
- Lưu huỳnh (S): Khi cháy tạo ra các oxit gây ô nhiễm môi trường.
- Tro (Ash): Phần chất vô cơ còn lại sau khi đốt than, làm giảm hiệu suất sử dụng.
- Độ ẩm (H2O): Hàm lượng nước trong than, làm giảm nhiệt trị và gây khó khăn cho quá trình vận chuyển, lưu trữ.
Các Tính Chất Hóa Học Quan Trọng Của Than Đá
Các tính chất hóa học của than đá có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sử dụng và tác động môi trường:
- Độ ẩm: Xác định bằng cách sấy than ở 105°C đến khi trọng lượng không đổi. Độ ẩm cao làm giảm nhiệt trị.
- Độ tro: Phần còn lại sau khi đốt than hoàn toàn ở nhiệt độ cao (800-850°C cho nhiên liệu rắn, 500°C cho nhiên liệu lỏng). Độ tro cao làm giảm hiệu suất đốt.
- Chất bốc: Các chất khí (hydro, cacbon oxit, cacbon đioxit,…) được giải phóng khi nung than trong môi trường thiếu oxy. Chất bốc cao giúp than dễ cháy hơn.
- Nhiệt trị: Lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg than. Đây là chỉ số quan trọng nhất để đánh giá chất lượng than.
Phân Loại Than Đá Theo Tính Chất
Dựa vào thành phần và tính chất, than đá được phân thành nhiều loại khác nhau, phổ biến nhất là:
- Than antraxit: Hàm lượng carbon cao nhất, độ tro thấp, nhiệt trị cao, cháy không khói.
- Than bitum: Hàm lượng carbon trung bình, độ tro và độ ẩm cao hơn antraxit, cháy có khói.
- Than non (lignit): Hàm lượng carbon thấp, độ ẩm và độ tro cao, nhiệt trị thấp, dễ vụn nát.
- Than bùn: Giai đoạn đầu của quá trình hình thành than, hàm lượng carbon rất thấp, độ ẩm rất cao.
Hiểu rõ CTHH của than đá, thành phần cấu tạo và các tính chất hóa học là cơ sở để lựa chọn loại than phù hợp cho từng mục đích sử dụng khác nhau, đồng thời giúp tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
