Ειδικό βάρος λιθάνθρακα και χαρακτηριστικά
Τα κοιτάσματα άνθρακα σχηματίζονται στο υπέδαφος από συσσωρευμένα φυτικά υπολείμματα που αποσυντίθενται και πιέζονται από πετρώματα. Κατά τις χημικές μεταβολές, ο λιθάνθρακας εμπλουτίζεται σε άνθρακα και χάνει υγρασία, οξυγόνο και πτητικά. Οι ορυκτές προσμείξεις εμφανίζονται ως λεπτή διασπορά, κρύσταλλοι, στρώσεις, φακοί και συγκρίματα. Έτσι σχηματίζεται σκληρό μαύρο καύσιμο πέτρωμα.
Φυσικά χαρακτηριστικά:
- σκληρός·
- πυκνός·
- μηχανικά ισχυρός·
- τα ζελατινοποιημένα και λιποειδή συστατικά μετατρέπονται με θέρμανση σε πλαστική μάζα και σχηματίζουν πορώδες κωκ.
| Τύπος | Ειδικό βάρος (g/cm³) |
| Χουμικός | 1,4 - 1,5 |
| Καφέ χουλιτολιθικός | 1,6 - 1,8 |
| Ανθρακίτης | 1,3 - 1,5 |
Οι τιμές περιγράφουν την πυκνότητα της ουσίας ή των τεμαχίων. Για αποθήκη και μεταφορά σημαντικότερη είναι η χύδην πυκνότητα: λόγω κενών, 1 m³ ζυγίζει λιγότερο από συμπαγή κύβο. Για βιομηχανική χρήση η τέφρα δεν πρέπει να υπερβαίνει το 30%.
| Υλικό | Βάρος 1 m³, kg |
| Κοινός ή τεμαχισμένος λιθάνθρακας | 700 - 900 |
| Τεμαχισμένος ανθρακίτης | 800 - 950 |
| Ψιλά ή σκόνη άνθρακα | 550 - 750 |
| Υγρός ή συμπυκνωμένος άνθρακας | 900 - 1200 |
Κύριο κριτήριο είναι η θερμογόνος δύναμη. Για ξηρή μάζα χωρίς τέφρα αναφέρονται συνήθως 30,5 - 36,8 MJ/kg, ενώ με υγρασία και τέφρα είναι αισθητά χαμηλότερη. Η σύνθεση εξαρτάται από το κοίτασμα:
| Ουσία | Άνθρακας | Υδρογόνο | Οξυγόνο | Θείο | Άζωτο | Πτητικά | Νερό | Τέφρα |
| Κλάσμα μάζας, % | 75 - 92 | 2,5 - 5,7 | 1,5 - 15 | 0,5 - 4 | 0,5 - 2 | 2 - 48 | 1 - 12 | 2 - 45 |
Η περιεκτικότητα μεταβάλλεται ανά ποιότητα. Οι ορυκτές προσμείξεις είναι επικίνδυνες στην καύση και ορισμένες ενώσεις έχουν επιβλαβείς καρκινογόνες ιδιότητες.
Εφαρμογές λιθάνθρακα
- ηλεκτροπαραγωγή·
- βαριά μεταλλουργία (κωκ)·
- χημική βιομηχανία·
- δομικά υλικά·
- υδρογόνωση (αρωματικά προϊόντα)·
- συνθετικά, αέρια και υγρά καύσιμα·
- αζωτούχα λιπάσματα·
- κεριά και πλαστικά.
Υπολογισμός όγκου και μάζας
Για τις πολλές εφαρμογές πρέπει να είναι γνωστό το φαινόμενο βάρος. Διακρίνονται:
- ειδικό βάρος με φυσική τέφρα·
- ειδικό βάρος μάζας χωρίς τέφρα.
Η διάκριση είναι σημαντική για τον υπολογισμό βιομηχανικών καυσίμων.
Τύπος:
ειδικό βάρος = βάρος στερεών σωματιδίων ⁄ όγκος στερεών σωματιδίων
Η τιμή μεταβάλλεται με τον τύπο πετρώματος, την τέφρα και την υγρασία.
Συχνές ερωτήσεις
Πόσο ζυγίζει 1 m³ λιθάνθρακα;
Για αποθήκευση και μεταφορά, το χύδην βάρος κοινού ή τεμαχισμένου άνθρακα είναι συνήθως 700-900 kg/m³. Υγρός ή συμπυκνωμένος άνθρακας μπορεί να φτάσει 900-1200 kg/m³.
Γιατί το ειδικό βάρος είναι μεγαλύτερο από το χύδην;
Το ειδικό βάρος περιγράφει την πυκνότητα της ανθρακούχου ουσίας ή συμπαγούς υλικού, ενώ το χύδην βάρος περιλαμβάνει τα κενά μεταξύ τεμαχίων.
Τι επηρεάζει το βάρος και την ποιότητα;
Η ποιότητα, το κλάσμα, η υγρασία, η τέφρα, οι πτητικές ουσίες και ο βαθμός συμπύκνωσης κατά την αποθήκευση ή μεταφορά.