煤和碳有啥区别啊?

煤和碳有啥区别啊?,第1张

1、形成原因不同:

煤是由于地壳的变动不断被埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。简言之就是,炭是由远古植物遗骸天然形成的燃料。

而木炭则是由木材人工加工制成的燃料。木炭是木质原料经过不完全燃烧或者在隔绝空气的条件下热解所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料,其品质可以通过温度、时间和氧气等条件而人为控制。

2、所含的成分不同:

煤由多种有机物和各种无机物组成,含量最大的元素是碳、氢等,还含有氮、硅、钙等。

碳是一种非金属元素,含有少量氧、氢、硫、氮、氯。原子序数是6,相对原子质量是12,在自然界中的主要的单质有:金刚石、石墨和无定型碳。

扩展资料:

煤是有一定光泽的,里面含有一定的矿物油等,是比较紧密的晶体结构。煤经过炼焦炉的烘焙,除去了煤焦油等就成了组织比较松散有好多空隙的炭,其中大部分是碳原素。由煤炼出来的炭也称焦炭。另外还有用木头烧出来的炭叫木炭。

煤和炭都可以用作燃料,大部分的煤燃烧时有烟雾,也可能还会有一些气味。炭燃烧时一般不会有太多烟雾,也还会少一些气味。炭的空隙结构使炭具有很好的吸附性,故炭常被用作吸附材料,用于吸附水分、气味等。

-煤

-碳

  煤是有一定光泽的,里面含有一定的矿物油等,是比较紧密的晶体结构。煤经过炼焦炉的烘焙,除去了煤焦油等就成了组织比较松散有好多空隙的炭,其中大部分是碳原素。由煤炼出来的炭也称焦炭。另外还有用木头烧出来的炭叫木炭。\x0d\\x0d\  煤和炭都可以用作燃料,大部分的煤燃烧时有烟雾,也可能还会有一些气味。炭燃烧时一般不会有太多烟雾,也还会少一些气味。\x0d\\x0d\  炭的空隙结构使炭具有很好的吸附性,故炭常被用作吸附材料,用于吸附水分、气味等。\x0d\  煤的组成以有机质为主体,构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多,但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少,种类繁多的其他元素,一般不作为煤的元素组成,而只当作煤中伴生元素或微量元素。\x0d\\x0d\  一、煤中的碳\x0d\\x0d\  一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~765%;烟煤的碳含量为77~927%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为8898%。个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%。因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程。\x0d\\x0d\  二、煤中的氢\x0d\\x0d\  氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 \x0d\)等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由21%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达65%。在碳含量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。\x0d\\x0d\  三、煤中的氧\x0d\\x0d\  氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时,其氧含量可高达20%以上。烟煤碳含量在85%附近时,氧含量几乎都小于10%。当无烟煤碳含量在92%以上时,其氧含量都降至5%以下。\x0d\\x0d\  四、煤中的氮\x0d\\x0d\  煤中的氮含量比较少,一般约为05~30%。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大。\x0d\\x0d\  五、煤中的硫\x0d\\x0d\  煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康。所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤。 \x0d\煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫。 \x0d\根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾 \x0d\(FeSO4·7H 20 )等。\x0d\  碳是一种化学元素的名称,是构成许多物质的化学成分之一。它可以构成煤、炭、活性炭、焦炭、石墨、金刚石等主要成分为碳元素的不同的物质,二氧化碳气体含有碳,以及大多含碳元素的一大类有机化合物。\x0d\\x0d\  所以,煤是一个具体的、个性化了的一种物质的名称;碳是一大批不同物质共同含有的、相同的化学元素的名称。构成煤的碳和构成金刚石的碳毫无区别,上述一大批含碳的物质,分解到原子层次的话,各自所含有的碳原子毫无区别。

1、煤一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。

煤的生成:

在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。

化学组成:

煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为 90%~98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为25%~4%;中硫煤,为15%~25%;低硫煤,为10%~15%;特低硫煤 ,小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。

用途:

煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。

①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业和民用燃料。

②炼焦。把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。

③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。

④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气,低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。

⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化为低分子液态和气态产物,进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。

2、炭是木材、竹子、骨头动物的躯体等有机物在高温下用化学或物理方法脱去许多含氢的有机或易挥发成分,保留了碳元素和部分矿物质的黑色固体。如果是植物的遗体制作的炭,则比较含碳量会超过95%以上。如果是动物的遗体,特别是动物的骨头制作的炭,则碳的含量要低许多。重要的炭有:木炭、骨碳、竹碳,还有经过特殊方法处理过的、有多种用途的活性炭。

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