煤和碳是一种物体吗
不是。
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。
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、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。
参考资料来源:百度百科-煤
参考资料来源:百度百科-碳
不是。
构成煤炭的元素:碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
煤炭的定义如下(摘自百度百科):
煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
中国煤炭资源分布图
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃烧时,氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低 [1] 。
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。
通常说煤炭,有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。煤的结构复杂。视频(煤的组成和分类)
无烟煤
(含碳量95%左右)
煤的主要成分
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。
一、煤中的碳
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60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%。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。
二、煤中的氢
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 )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2.1%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6.5%。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。
三、煤中的氧
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。
四、煤中的氮
煤中的氮含量比较少,一般约为0.5~3.0%。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。
五、煤中的硫
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。 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。 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 (FeSO4·7H 20 )等。
煤的来历大家基本都知道;炭是指碳元素组成的单质,主要有木炭、焦炭、炭黑,与活性炭,因而在化学上,炭与碳两个字不能混用。
煤是以碳元素为主的有机物和无机物共同组成的复杂的混合物。烧烤用的炭是用木材(一般用松木、杂木,高级的用果木)经过一定的烧制工艺而制成的木炭。
通常所说的煤炭则是指作燃料或工业原料用的煤或炭的总称。
1、释义不同
炭,是一种多孔性物质,表面积很大。煤是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩,这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。煤主要是由碳构成,连同由不同数量的其它元素构成,主要是氢,硫,氧和氮。
2、用途不同
炭的用途包括:
(1)饮食卫生生态环保。电饭煲做饭时,置入几片竹炭,即可吸附稻米和水中有害化学残留物以及异味杂质,使米饭纯净无污染,增加营养;泡茶或喝水时,杯中置入2-3片竹炭,净化水质。
(2)居家设备生态环保。竹炭或竹炭碎粒制成的袋炭,置入冰箱,能消除冰箱串味,有利于食品保鲜;置入衣橱,能吸潮吸味,防止毛料等贵重衣物霉变、虫蛀。
(3)居室空气净化生态环保。居室内置放竹炭或竹炭制品,可吸附由于装修带来的甲醛、苯、乙烯、氨、氡、氯、硫等有害气体。
煤的用途包括:
(1)煤做为燃料。煤用于炼焦,可以产生煤焦油及氨水。
(2)煤气化可用于产生合成气,这是一种一氧化碳和氢气气体的混合物。通常合成气被用于燃烧于燃气轮机产生电力,但是,通过费托合成工艺,合成气的通用性也允许它被转换成运输燃料如汽油和柴油。
(3)煤液化被用来从煤生产液体合成燃料: 甲烷,和石油化工产品。煤液化分为直接液化和间接液化两种。直接液化意味着碳化和氢化。间接液化就是先把煤进行气化,生成水煤气,再合成乙烷、乙醇等燃料,也可以进一步合成燃油。
扩展资料:
炭的分类
1、木炭:物质的表面积越大,它吸附其他物质的分子也就越多,吸附作用也就越强烈用。
2、焦炭:烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。
3、活性炭:是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料。
4、 炭黑:一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是有机物(天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
煤的分类
根据其碳化程度不同分类,可以依次分为泥炭、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、烟煤(生煤)、无烟煤、亚煤(褐煤的一种,是日本的特有分类)。无烟煤碳化程度最高,泥炭碳化程度最低。
参考资料来源:百度百科-煤
百度百科0炭