कठोर कोयले का विशिष्ट वजन और विशेषताएं
कोयले के निक्षेप पृथ्वी के भीतर पौधों के अवशेषों के जमा होने, विघटन और चट्टानों के दबाव से बनते हैं। टेक्टोनिक प्लेटों के खिसकने से बने दलदली पीट क्षेत्र इसके लिए अनुकूल हैं। कठोर कोयले में बड़े रासायनिक बदलाव होते हैं: कार्बन बढ़ता और नमी, ऑक्सीजन तथा वाष्पशील पदार्थ घटते हैं। खनिज अशुद्धियां महीन फैलाव, क्रिस्टल, पतली परत, लेंस और गांठों के रूप में होती हैं। जटिल प्रक्रियाओं से काली ठोस दहनशील चट्टान बनती है।
भौतिक विशेषताएं:
- ठोस;
- सघन;
- यांत्रिक रूप से मजबूत;
- गरम होने पर जेलयुक्त और लिपॉइड घटक प्लास्टिक द्रव्यमान बनाकर सरंध्र कोक बना सकते हैं।
| कोयले का प्रकार | विशिष्ट वजन (ग्राम/घन सेमी) |
| ह्यूमिक | 1,4 - 1,5 |
| ह्यूमोलिथिक भूरा | 1,6 - 1,8 |
| एन्थ्रेसाइट | 1,3 - 1,5 |
ये मान कोयला पदार्थ या टुकड़े की सघनता बताते हैं। गोदाम, ढुलाई और वाहन गणना में थोक घनत्व अधिक महत्वपूर्ण है: रिक्त स्थानों के कारण 1 घन मीटर कठोर कोयला सघन घन से हल्का होता है। 30% से अधिक राख न होने पर यह औद्योगिक उपयोग के अनुकूल है।
| सामग्री | 1 घन मीटर का वजन, किग्रा |
| सामान्य या टुकड़ा कठोर कोयला | 700 - 900 |
| टुकड़ा एन्थ्रेसाइट | 800 - 950 |
| कोयला महीन अंश या धूल | 550 - 750 |
| नम या संपीडित कोयला | 900 - 1200 |
दहन ऊष्मा इसका सबसे महत्वपूर्ण मान है। यह अधिक होती है, पर ग्रेड, नमी और राख पर निर्भर करती है। शुष्क राखरहित पदार्थ के लिए लगभग 30.5–36.8 MJ/kg बताया जाता है; नमी और राख वाली कार्य अवस्था में वास्तविक मान काफी कम हो सकता है। संरचना निक्षेप के स्थान पर निर्भर है:
| पदार्थ | कार्बन | हाइड्रोजन | ऑक्सीजन | सल्फर | नाइट्रोजन | वाष्पशील पदार्थ | पानी | राख |
| द्रव्यमान अंश, % | 75 - 92 | 2,5 - 5,7 | 1,5 - 15 | 0,5 - 4 | 0,5 - 2 | 2 - 48 | 1 - 12 | 2 - 45 |
घटकों की मात्रा ग्रेड के अनुसार बदलती है। दहन में खनिज अशुद्धियां खतरनाक और कुछ यौगिक हानिकारक कैंसरकारी हो सकते हैं।
कठोर कोयले के उपयोग
- विद्युत ऊर्जा;
- भारी धातुकर्म और कोक;
- रासायनिक उद्योग;
- संरचनात्मक सामग्री;
- हाइड्रोजनीकरण और सुगंधित उत्पाद;
- कृत्रिम, गैसीय और तरल ईंधन;
- नाइट्रोजन समृद्ध उर्वरक;
- मोम और प्लास्टिक।
कठोर कोयले के आयतन और वजन की गणना
व्यापक उपयोग के कारण आयतनिक वजन जानना जरूरी है। विशिष्ट वजन दो प्रकार से देखा जाता है:
- प्राकृतिक राख मात्रा सहित;
- राखरहित पदार्थ का विशिष्ट वजन।
औद्योगिक ईंधन जरूरत की गणना में यह विभाजन महत्वपूर्ण है। सूत्र:
विशिष्ट वजन = ठोस कणों का वजन ⁄ ठोस कणों का आयतन
यह कोयला प्रकार, राख और नमी के अनुसार बदलता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1 घन मीटर कठोर कोयले का वजन कितना है?
भंडारण और ढुलाई में सामान्य या टुकड़ा कोयले का थोक वजन प्रायः 700–900 किग्रा/घन मीटर होता है। नम या संपीडित कोयला 900–1200 किग्रा/घन मीटर तक हो सकता है।
कोयले का विशिष्ट वजन थोक वजन से अधिक क्यों है?
विशिष्ट वजन कोयला पदार्थ या टुकड़े की सघनता बताता है, जबकि थोक वजन टुकड़ों के बीच रिक्त स्थान शामिल करता है। इसलिए वाहन में एक घन मीटर कोयला बिना रिक्त स्थान वाले सघन घन से हल्का होता है।
कठोर कोयले के वजन और गुणवत्ता को क्या प्रभावित करता है?
मुख्य कारक कोयला ग्रेड, अंश, नमी, राख और वाष्पशील पदार्थ की मात्रा तथा भंडारण या परिवहन में संपीड़न हैं।