煤的元素組成和分布情況

在煤的元素組成中以碳、氫、氧三元素為主，氮和有機(jī)硫含量則較少。

 煤中的碳元素是組成煤大分子和骨架。無(wú)論是煤化程度較低的泥炭、褐煤，還是煤化程度較高的煙煤和無(wú)煙煤，它們所含的碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是在各元素中占最多，且隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的比例也越高，如我國(guó)北京等某些超無(wú)煙煤，其純煤的碳元素含量也高達(dá)97％。一些煤化程度少的褐煤，碳元素含量則可低至60％左右。

  氫元素是煤中第二個(gè)重要組成元素，它占煙煤和褐煤有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)雖然一般只在4.0％-6.5％左右，但由于它的原子量最小，僅為碳元素的1／12，所以如果用各元素的原子比例來(lái)表示煤的元素組分，那么對(duì)某些泥炭和輕褐煤來(lái)說(shuō)，它們的氫元素的原子比可能比碳元素還多，所以氫也是組成煤的大分子骨架及則鏈基的重要元素。越是年輕煤，氫元素的比例也越高。

  氧元素也是組成煤有機(jī)質(zhì)的一個(gè)十分重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，所以氧元素是影響年輕煤性質(zhì)的一個(gè)很重要的因素，如年輕煤的發(fā)熱量常隨氧元素的增高而降低。煤中的氧元素含量從1％-30％之間均有。

  氮元素在煤中比例雖然很少，一般約為0.5％-3％，但它在煤中也是隨著煤化程度的增高而降低，同時(shí)還隨著成煤時(shí)期沉積環(huán)境中還原程度的降低而降低。此外，它的含量還與原始成煤物質(zhì)的組成有關(guān)。如煤化程度相同的腐泥質(zhì)煤中的氮元素含量常常比腐植煤中的高。這是因?yàn)樾纬筛嗝旱脑家鹪孱?lèi)低等植物的含氮量比形成腐植煤的原始高等植物的含氮量高的緣故。

  硫元素雖然也是組成煤有機(jī)質(zhì)的一種常見(jiàn)元素，但它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無(wú)明顯關(guān)系，無(wú)論是年輕煤還是年老煤，都有有機(jī)硫較高或較低情況。有機(jī)硫在煤中的比例較大時(shí)，有時(shí)能取代一部分碳、氫和氧，從而使這些元素的含量比相同煤化程度的低硫煤有顯著的降低，此外，有機(jī)硫含量高的煤，氮元素的含量也往往比正常煤低。所以煤有機(jī)質(zhì)中的硫元素含量似與古代成煤物質(zhì)中硫含量普遍比北方上石炭紀(jì)太原統(tǒng)煤高，這就是由于不同成煤時(shí)代煤系沉積條件不同的緣故。煤中的有機(jī)硫含量，從0.1％左右到8％以上的均有。

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