Coque y carbon: origen y composicion

Carbón:

Origen y composición:

El carbón es una materia compacta, proveniente de restos vegetales estratificados que se fueron transformando por efectos combinados. Las transformaciones que sufren son de orden químico y físico. Los efectos combinados que influyen sobre los restos vegetales, a través del tiempo son: bacterias, calor, presión y ausencia de rayos solares.
Los cambiosquímicos incluyen alteraciones de los compuestos vegetales volátiles con producción de sustancias carbonosas (lignita) que están exentas de celulosa y una evolución de los contenidos de agua. Los cambios físicos incluyen oscurecimiento, aumento de dureza, compactación (similar a la de los minerales) y cambios en la forma y tipo de la fractura del material original.
La evolución elemental que se producedesde la turba a la antracita, muestra que la hullificación se produce por un enriquecimiento de carbono debido a una eliminación de oxigeno hasta los carbones grasos (bituminosos) y la eliminación del hidrógeno a partir de estos para llegar a las antracitas.
Cada variedad de carbón es el resultado de muchos factores:
La naturaleza de la vegetación de la cual se ha producido el depósito, elgrado de descomposición de los vegetales, las condiciones de su depósito como turba, y la consecuente historia geológica que abarca desde el valor de la presión hasta la cantidad de calor entregado a la masa de la turba, todos ejercen su influencia con respecto a sus características.


Periodos de formación del carbón:

Actualmente se acepta la teoría de que los depósitos vegetales de los quederivan la mayoría de los carbones son análogos a los de turba existente en la actualidad. La turba no es un carbón, pero se lo considera como la etapa inicial que se forma en los pantanos a partir de la masa vegetal que hemos señalado. Por una serie de transformaciones de descomposición o putrefacción efectuadas por microorganismos, bacterias y hongos ayudados por la humedad y el aire vanconvirtiendo los depósitos de turba en lignito. Este periodo se denomina bioquímico y se define como aquel donde la materia vegetal se halla parcialmente descompuesta y se ha acumulado por efecto conjunto pero independiente de descomposición biológica y crecimiento vegetal.
El largo periodo durante el cual probablemente se ejerció la presión acompañada por la acción del calor se denomina periodo detransformación “dinamoquímico”. La transformación de turba en carbón se denomina metamorfosis o carbonización.

Composición del carbón:

Los principales elementos que figuran en las hullas son los mismos que componen la madera y las otras materias vegetales: carbono, hidrógeno y oxígeno y en pequeñas cantidades azufre y nitrógeno.
Estos elementos se presentan bajo la forma de moléculas muycomplejas, basadas en nudos hexagonales condensadas en estructuras policíclicas de formas variadas. Cuanto más viejas son las hullas, más grande son las moléculas.
Calentadas al abrigo del aire (coquefacción) estas grandes moléculas se fragmentan y dan lugar a la aparición de materias volátiles y un residuo sólido denominado coque, constituido en su mayor parte por carbono.

Clasificación decarbones:

El porcentaje de materiales volátiles de las hullas es muy variado, pasa de 2 a 8 % para las antracitas a más del 40 % en los carbones bituminosos.
La materia volátil fue la primera referencia utilizada para clasificar a los carbones, pero hoy en día existen otros agrupamientos en familias según distintas características y propiedades, hasta llegar a la clasificación internacional decarbones resistentes, que tiene varias características simultáneas.

Clasificación según el contenido de materias volátiles:

El agrupamiento más usado en la actualidad divide a los carbones comercializados por índice de materias volátiles, en tres rangos comerciales según la siguiente tabla:


Carbón % MV
Alto Volátil 31

Medio Volátil 22 – 31
Bajo Volátil 14/16 – 22

Otra...