[科普中國(guó)]-煤中氫

氫元素是煤中第二重要的元素，主要存在于煤分子側(cè)鏈和官能團(tuán)上，隨煤化程度的提高而呈下降趨勢(shì)。煤中氫以符號(hào)Hdaf表示（過(guò)去用Hr）。是煤中有機(jī)質(zhì)的主要組成元素。燃燒時(shí)，氫所產(chǎn)生的熱量比碳高，約為碳的42倍。

簡(jiǎn)介氫元素是煤中第二重要的元素，主要存在于煤分子側(cè)鏈和官能團(tuán)上，隨煤化程度的提高而呈下降趨勢(shì)。

特征（1）從低煤化程度到中等煤化程度階段，氫元素含量變化不十分明顯，但在高變質(zhì)的無(wú)煙煤階段，氫元素的降低較為明顯而且均勻，從年輕無(wú)煙煤的4%下降到年老無(wú)煙煤的2%左右。

（2）氫的含量與成煤的原始物質(zhì)有關(guān)。由于形成腐泥煤的低等生物富含氫，所以腐泥煤中氫的含量普遍比腐殖煤高，一般在6%以上，有時(shí)高達(dá)11%。而腐殖煤氫含量不超過(guò)6%。

（3）測(cè)定煤中氫的含量是以干燥無(wú)灰基為基準(zhǔn)。氫的含量因煤巖組分不同而異，殼質(zhì)組的氫含量最高，絲質(zhì)組最低。在煤化程度不斷加深的過(guò)程中，氫含量逐漸降低。不同煤巖組分氫含量的順序是殼質(zhì)組>鏡質(zhì)組>惰質(zhì)組1。

煤中氫測(cè)定的意義氫是煤有機(jī)質(zhì)的主要組成元素，對(duì)于了解煤的變質(zhì)程度和煤的性質(zhì)有重要意義。

1.氫含量隨煤變質(zhì)程度的加深而降低，因此可作為煤炭科學(xué)分類(lèi)的指標(biāo)之一。

2.煤中的氫與其他特性有關(guān)，主要用來(lái)計(jì)算收到基低位發(fā)熱量。

測(cè)定方法煤中氫含量的測(cè)定方法有很多，其中GB/T476-2008所規(guī)定的元素爐法，即利比西法；由電力標(biāo)準(zhǔn)高溫碳?xì)錅y(cè)定法；還有紅外吸收法等，每種方法各具特點(diǎn)，其中元素爐法為經(jīng)典方法，可用在仲裁分析，也是國(guó)內(nèi)多數(shù)單位使用的方法；高溫碳?xì)浞ㄝ^元素爐法迅速，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)較簡(jiǎn)單，測(cè)定結(jié)果比國(guó)標(biāo)法同樣可靠；紅外吸收法具有技術(shù)先進(jìn)、測(cè)試效率高、結(jié)果可靠的特點(diǎn)。

元素爐法測(cè)定煤中氫含量又分為三節(jié)爐法和二節(jié)爐法，其中二節(jié)爐法應(yīng)用更為普遍2。

二節(jié)爐法電量-重量法（二節(jié)爐法）：一定量煤樣在氧氣流中燃燒，生成的水與五氧化二磷反應(yīng)生成偏磷酸，點(diǎn)解偏磷酸，根據(jù)點(diǎn)解所消耗的電量計(jì)算煤中氫的含量。

電量-重量法碳?xì)錅y(cè)定儀由氧氣凈化系統(tǒng)、燃燒裝置、測(cè)定裝置（包括電解池、電量積分和顯示系統(tǒng)）、二氧化碳吸收系統(tǒng)。氧氣凈化系統(tǒng)的作用是除去氧氣中含氫和含碳的物質(zhì)。氧氣流經(jīng)裝有變色硅膠、氫氧化鈉和無(wú)水高氯酸鎂的凈化管而被去除。

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本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)