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煤热解及氧化过程中含氧官能团的演化煤炭作为我国主要的能源和化工原料,其利用和污染问题尤为突出。
煤的高效、洁净转化利用是控制和减轻利用过程中资源浪费和环境污染的重要途径,煤微观结构的差异导致不同煤种的开采、利用有着较大的差异,在煤的微观结构中含氧官能团扮演着重要的角色。
因此研究煤转化和燃烧利用过程中含氧官能团的演化规律对揭示煤热解氧化机理有着重要意义。
本文主要基于煤分子结构官能团模型和FG-DVC模型,利用FTIR和TG-FTIR技术将煤热反应过程中微观结构变化和宏观产物特性相结合研究了在煤热解和氧化过程中含氧官能团的演化规律,以及含氧官能团对煤热反应的影响和发生的基团反应。
首先基于FTIR表征手段,利用分峰拟合的方法依据Lamber-Beer定律研究了褐煤、烟煤、贫煤三种不同变质程度煤中含氧官能团的分布规律,研究发现含氧官能团的赋存状态以及含量分布随着煤阶的提升种类减少且含量降低,通过比较不同煤种的结构参数可以发现煤化过程是个脱氧、聚碳、去氢的过程。
其次研究了在热解和氧化过程煤中含氧官能团的含量变化规律,发现主要含氧官能团的稳定性由强到弱:C-O>C=O>-OH>COOH,在500℃以上除少量羟基存在其余有机含氧官能团接近完全转化。
另外在煤热反应过程中C=O和COOH会作为过渡态中间产物而出现短暂增多,该现象在氧化过程中更为明显。
最后利用TG-FTIR研究了煤热解氧化过程中含氧气体的释放规律,结合微观含氧官能团的演化规律推断出煤热反应过程中发生的基团反应。
结果表明:CO<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>O以及CO的释放特性可以较好地解释COOH、OH、以及C=O的演化规律。
并利用TG积分法和DSC热流法分别分段计算了煤热反应的特征温度和动力学参数,结果发现含氧官能团主要影响煤热反应的低温段,由于含氧官能团活性较强且反应过程中释放热量因此低阶煤热解氧化对应特征温度和活化能均低于高阶煤。
傅里叶红外光谱煤1.引言1.1 概述煤作为一种重要的化石能源，一直以来都是人类生产和生活中不可或缺的资源。
然而，煤的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体，对全球气候变化产生负面影响。
因此，煤的高效利用和绿色燃烧成为了煤炭研究领域的热点问题。
傅里叶红外光谱是一种非常有用的分析技术，它能够精确测定样品的化学成分和结构特征。
该技术通过测量样品在红外辐射下吸收和散射的光谱信息，进而分析物质的组成和性质。
在煤炭研究中，傅里叶红外光谱被广泛应用于煤的组成分析、功能官能团的检测、燃烧特性的评估以及煤质量的判别等方面。
本文将首先介绍傅里叶红外光谱的原理和应用，包括其在煤炭研究中的意义和优势。
随后，我们将详细讨论煤的特性以及常用的煤分析方法。
通过对煤样品进行傅里叶红外光谱测定，可以获取到其化学组分、结构特征以及功能官能团等信息，从而为煤炭的高效利用和绿色燃烧提供科学依据。
最后，我们将总结傅里叶红外光谱在煤炭研究中的应用前景，并展望未来该技术在煤炭领域的发展方向。
通过本文的研究，我们希望能够更加深入地了解傅里叶红外光谱在煤炭研究中的应用价值，为煤的高效利用和绿色燃烧提供新的思路和方法。
同时，本文的研究结果对于优化煤炭资源的开发和利用，推进能源可持续发展具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：本文将主要分为引言、正文和结论三个部分。
接下来将对这三个部分的内容进行详细介绍。
在引言部分，首先将对本文的研究对象进行概述，即傅里叶红外光谱煤。
然后，通过介绍文章的结构，给读者一个整体的了解，让读者知道本文的框架和内容安排。
最后，明确本文的目的，即通过研究傅里叶红外光谱在煤炭分析中的应用，探索其潜在的研究前景和价值。
在正文部分，将首先介绍傅里叶红外光谱的原理和应用。
通过详细解释傅里叶红外光谱的基本原理，包括样品的光谱特性、光谱数据的获取和分析等。
然后，探讨傅里叶红外光谱在煤炭研究中的应用，包括煤中有机结构的表征、煤的品质评估、煤的分类等方面。
煤官能团表征
煤的官能团表征主要涉及含氮官能团、含硫官能团和含氧官能团。
其中，含氧官能团是煤中含量仅次于碳和氢的元素，对煤的结构和性质有着重要影响。
活性含氧官能团有甲氧基、羧基、羟基和羰基。
其中，甲氧基只存在于泥炭和褐煤中，且数量较少。
羧基在泥炭和褐煤中存在，也是褐煤的特征，但在碳含量大于78%的烟煤中，羧基已基本消失。
羟基在烟煤中数量较多，是烟煤的特征集团，且大部分为酚羟基。
羰基在煤中的含量较少。
非活性含氧官能团则有醚基、芳香环中的含氮杂环等。
含硫官能团的形式基本与含氧官能团相似，主要以硫醚、噻吩和少量硫醇的形势存在。
噻吩的化学和热稳定性高，而硫醚不稳定，容易裂解生成硫化氢。
含氮官能团主要以不易反应的杂环形势存在，还有桥键或NH2官能团形势存在。
在热解中，一部分生成氨，一部分形成吡啶类，而绝大部分残留在焦炭中。
随着近代仪器分析技术的不断发展，电子能谱、核磁共振谱等被应用到煤的官能团表征上，发挥着重要的作用。
如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询化学专家。
1。
煤化学课后习题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ第一章煤的种类,特征和生成１按成煤植物的不同,煤可以划分几大类，其主要特征有何不同？2 按煤化程度,可以将腐殖煤划分为几大类,请两两比较其区分标志。
３主要的成煤期及其代表性植物是什么?4 低等植物与高等植物的族组成有何区别？５植物的族组成在成煤过程中发生了什么变化?6 成煤的地质年龄与煤的变质程度是否一致,为什么?7 腐殖煤的成煤过程主要分哪两个阶段，各阶段发生的主要变化是什么?8 泥炭化阶段发生的主要生物化学变化有哪几种类型？9在泥炭化阶段，为什么氧化分解一般不会进行到底?１0 煤的变质因素有哪些?对煤的变质程度有何影响?1１煤化度与变质程度有何异同？1２煤的变质类型对成煤有什么意义？１3 泥炭的堆积环境对煤质有什么影响?14 何谓煤的还原程度，强还原妹有什么特征？15凝胶化与丝炭化对煤中显微组分的形成有什么作用？１６什么是中国煤的多阶段变质演化,它对中国煤质分布有什么影响？１7 什么是煤化作用跃变，分哪几个阶段?１8 煤化作用跃变对煤质有什么影响？19 影响成煤期有哪些主要因素?20 中国有哪几个主要的聚煤期,列举各主要的聚煤期的5个著名煤田。
第二章煤的工业分析和元素分析1 试述煤的工业分析的基本思想2 煤的元素分析的基本思想3煤中水分存在的形态分哪几种,他们与水分脱除的难易程度有什么关系?4 最高内在水分MHC与煤的煤化度有什么关系？5 煤中矿物质有哪几种来源，洗选脱除的难易程度有什么不同,矿物质的来源与煤中灰分的种类有什么关系？６煤中矿物质的化合物类型有哪几种？请写出其代表性化合物的名称与分子式7 选煤有哪几种工业生产方式，一般选煤工艺有哪些产品和副产品8 灰分的组成与灰熔点有什么关系,这种关系有何工业意义?9 煤中常量元素与微量元素是如何分类的，各有哪些主要的元素10 煤中有哪些主要的有害微量元素，按危害程度应如何分类11煤中碳和氢的测定的原理，并说明试验中可能产生的误差及减小误差的方法12煤中的氮完全以有机氮的形式存在，对否？理由１３没中毒额硫有哪几种存在形态,煤中的硫分队煤的应用有什么影响？１4没种的硫或磷过多时，通过焦炭与高炉冶炼进入钢铁后,对产品质量有什么影响15 什么是基准，煤的分析数据为何要用基准表示?１6 基准的常用形式因利用场合不同而异，请写出各种基准的适用场合1７画出基准关系图,并说明换基计算的基本思想和适用场合18第三章煤的物理性质和物理化学性质1 为什么说煤的所有宏观性质均在一定程度上与煤的密度有关2 煤的密度有哪几种表示方法,与煤的空隙率有何关系3准确测定ＴRD的前提条件是什么，为什么4影响煤密度的因素有哪些5煤在机械力作用下的表现可以用哪些性质来表征6为什么煤的唯氏显微硬度Ｈm与煤化度的关系图示为著名的椅式曲线7 室温下煤的质量热容是多少，受哪些因素的影响，如何影响?8煤的导温系数的物理意义是什么，它表示煤的什么性质或能力?9 煤（镜质组）的反射率和折射率随煤化度如何变化,从煤结构分析为何会有这种变化1０各种煤的透光率有什么不同，Pm为什么可以作为褐煤与长炎煤的区分指标1１什么是煤的荧光性，煤的荧光性如何表征,它们与煤的性质有什么关系？12 煤的导电性与煤化度有什么关系,为什么会有这种关系13煤的介电常数与煤化度有什么关系，为什么会有这种关系14 煤的磁性质与煤化度有什么关系,它对煤结构的研究有什么意义1５为什么说煤只有固态胶体性质，水与苯对煤的湿润角随煤化度的变化有什么不同?16 从内表面积和孔隙率解释，为什么说煤是一种多孔材料第四章化学方法研究煤１煤中有哪些含氧官能团,它们在煤中的相对含量及随煤化度的变化有什么规律2 煤中含氧官能团的含量如何测定3 煤中大致有哪些含硫官能团和含氮官能团4 煤中含硫官能团和含氮官能团随煤化度的变化有什么规律5煤的高真空热分解的目的及工作原理是什么6 煤的高真空热分解得出了什么结果７煤的溶剂抽提有什么意义,已有的溶剂抽提方法分为哪几种类型8 如何理解煤的抽提机理9 从煤的溶剂抽提,得到了哪些有关煤结构的信息，有哪些证据可以证明这些煤结构信息１0什么叫超临界抽提,它需要什么条件,有什么优点,烟煤的超临界得到什么产物1１为什么要进行煤的加氢研究，可达到什么目的1２煤的加氢可能发生哪些主要化学反应13 煤的深度嘉庆与煤的轻度加氢各需要什么条件，加氢使煤发生哪些变化，可达到什么目的1４煤的氧化分为哪几个阶段,分别得到哪些主要反应产物15何为腐殖酸，再生腐植酸，它可以分为哪几个主要组分?写出其分离流程16腐植酸具有哪些主要性质,腐植酸具有什么用途１7 简述煤深化氧度的目的，氧化剂,主要产物及哪些产物的产率随煤化度的变化18 从煤的氧化可以得到哪些有关煤的结构信息１9风化对煤质有什么影响20哪些因素影响煤的风化与自燃，如可减少煤的风化与自燃21 煤一般进行哪些卤化反应?试述各种卤化反应的原理及产物用途22试述煤磺化反应的原理及产物用途第五章煤的工艺性质１煤的黏结性与结焦性概念有何异同２实验室测定煤的黏结性有哪些方法，他们各表征了煤的哪方面的性质3 黏结指数如何表征炼焦煤的粘结性，其测定原理是什么4黏结指数在罗加指数测定方法的基础上有哪些修改,这些修改有什么意义5 奥阿膨胀度表证了炼焦煤的那些性质，各种典型炼焦煤的奥阿膨胀曲线有什么特点６胶质层厚度表征了炼焦煤的那些性质,各种代表性体积曲线类型说明了什么问题7 测定煤的结焦性有哪些方法，它们各表征了煤的哪方面的性质８为了更好地表征的炼焦煤的结焦性,试试设计一种模拟高炉环境表征焦炭性质的测定方法9 为什么要选煤,通过选煤可以得到哪些产品和副产品10 可选性曲线是如何制作的,各曲线表示什么含义11 我国可选性标准是如何表示的12 影响煤气化的工艺性质有哪些,如何影响煤的气化13 煤的发热量有哪几种表示方法,它们之间有什么关系?14 煤的发热量有哪几种经验计算公式,你认为它们是怎样得到的1５煤的发热量随煤化度如何变化第六章煤的言相组成、性质与应用1 煤研学研究的对象与方法有什么不同2 试比较四类煤岩成分的外观和一般特性3 煤化学通常以什么显微组分作为煤的代表，试述其理由4 试举例说明那些性质是综合煤样的平均性质5从煤岩学的观点来看，用综合煤样的平均性质来表征煤质有什么局限性6判断煤的煤化度或变质程度的指标有哪些,为什么说镜质组反射率是表征煤化度的科学指标7 我国冶金系统如何对煤的显微组分进行分类，其活性组分和惰性组分如何计算8 试比较各种显微组分的化学组成及其随煤化度的变化9 试比较各种显微组分的干馏性质及其随煤化度的变化10 对于同一煤化度的煤，各种有机显微组分Vdaf的相对大小是怎么样的11 对于同一煤化度的煤,各种有机显微组分Fa的相对大小是怎么样的1２惰质组不具有黏结性，是否在炼焦配煤中的比例煤中越少越好,为什么13事比较各种显微组分的反射率及其随煤化度的变化１４煤岩学应用于炼焦配煤的基本思想是什么１5举例说明煤岩学的应用第七章煤分类、煤质评价与中国的煤炭资源1 为何要进行煤的分类，分类指标有哪几类2 中国煤分类采用哪些分类指标、分类符号与编码表示什么意思3《中国煤分类》将烟煤分为几个大类几个小类，如何划分的4国际煤分类采用哪些分类指标，如何进行煤分类5如何进行煤质评价6 中国煤炭资源及其分布有什么特点７中国炼焦煤的煤种分布有什么特点8在我国炼焦煤储量中,气煤有多少,你认为在配煤炼焦工艺中,采取哪些措施有利于多用气煤9 怎样的煤属于高硫煤,高硫煤在利用中存在什么问题10 从保护环境和产品质量的角度,谈谈如何合理利用高硫煤第八章煤的化学结构概念及其研究方法1 什么是煤的化学结构2 煤的化学结构研究方法分为哪几类型3 X射线是研究晶体的常用仪器，为什么用它来研究煤4 X射线的衍射峰、晶体参数与煤的结构性质有什么对应关系５红外光谱主要研究煤结构的哪方面的问题67 从煤的仪器分析，已经得出了哪些有关煤结构的信息8 煤有哪些结构参数,主要你结构参数之间有什么关系9 什么是统计结构解析法,如何通过结构解析法来计算煤的结构参数1011 煤的结构参数与煤质有什么关系１2 为什么说煤化学结构具有相似性特征13 为什么说煤化学结构具有高分子聚合物特性14什么是煤中的低分子化合物，他有什么特点和性质15 煤有哪些代表性的化学结构模型16 煤有哪些代表性的物理结构模型17 稳定组有哪些主要结构特点18 惰质组有哪些主要结构特征１9煤的化学结构如何随煤化度变化２0 简介归纳煤化学结构的基本概念第九章煤的热解和黏结成焦１了解煤的热解过程,煤的热解有哪些基本反应2黏结性烟煤额热解过程三个阶段热效应有何不同,为什么3 黏结性烟煤额热解过程三个阶段相应的过程本质有什么不同，为什么4已有那些理论解释煤的热解成焦机理，各有什么理论要点５煤的黏结成焦溶剂抽提机理的主要论据是什么6 煤的黏结成焦物理黏结理论的主要论据是什么7 胶质体成焦理论的主要论据是什么8 中间相成焦理论的主要论据是什么9 什么是煤的胶质体,来源是什么１０胶质体性质的完整表征应包括数量与质量两个方面,其质量包括哪些性质11胶质体的质量如何表征，胶质体的变化与煤的黏结成焦有什么关系12 半焦的收缩与裂纹的形成机理是什么13 不同煤种在炼焦过程中，其半焦收缩动态和裂纹生成过程有什么关系,为什么14 我国如何划分焦炭光学组织15 煤岩显微组分与焦炭光学组织有什么关系16 哪些因素影响焦炭光学组织的组成，如何影响１7 焦炭光学组织有什么用途１8 影响焦炭质量的因素有哪些，如何影响１9 适当提高加热速度,有利于提高弱黏结性煤的黏结性，为什么20 提高煤料的散密度，可以提高焦炭质量,为什么2１适当增减煤料的细度有利于提高焦炭的强度,为什么2２为了使配煤活性成分与惰性成分达到平衡，可配入的活性组分有哪些物质，各有什么特点2３为了使配煤活性成分与惰性成分达到平衡，可配入的惰性组分有哪些物质,各有什么特点24 列表比较常用炼焦煤：气煤,肥煤,焦煤,瘦煤的结焦性及其在炼焦配煤中的作用第十章煤制化学品与高碳物料1 煤的液化有哪几种途径,哪一种煤液化方法比较有前途，为什么2 煤液化生产化工原料的技术关键是什么３煤液化及其衍生物可以合成哪些芳香高聚物,它们各有什么用途４用煤直接制取塑料采用什么原理和方法5水煤浆有什么性质和用途６水煤浆的质量用哪些参数表征,为什么7 原料煤的煤化度,组成与性质对水浆煤的质量有什么影响8 什么叫超纯煤,有什么用途，其制备方法有哪些，各有什么特点9什么叫高碳物料，用哪些方法分别可以制取哪些高碳物料１0 煤沥青基炭纤维有什么用途，简述其工艺流程11 ＭCMR有哪些特性和用途12 用哪些煤种可以制得活性炭与炭分子筛，煤制活性炭与炭分子筛有什么特性13 什么是富勒烯,他们的化学结构有什么特点1４以煤作为原材料合成富勒烯时可能具有怎样的生成机理，联系没结构，简述你的看法１5 富勒烯有哪些特殊的性质,从富勒烯的结构解释这些特点1６富勒烯有哪些潜在的应用前景１7 什么是炭纳米管，他们的化学结构有什么特点18关于煤基炭纳米管的生长机理有哪几种观点，你偏向那种,为什么1９煤基碳纳米管的工艺方法有哪些主要控制参数20 炭纳米管有哪些突出的性质，列举说明本书中没有说到的性质及应用前景绪论1 归纳我国煤炭利用历史的大事表2 煤化学学科的发展大体经历了哪几个阶段,归纳煤化学历史大事表３我国是世界上最早采煤和用煤的国家,但是为什么煤化学却没有从我国诞生4 迄今为止,可以载入史册的煤化学里程碑研究成果主要有哪些5 进入21世纪以来，煤化学有哪些主要研究热点及成果6 简述煤化学的研究现状７煤化学今后主要有哪些研究方向８煤炭与中国社会的可持续发展有什么关系9 煤炭与环境保护有什么关系10 煤炭综合利用有什么意义,有哪些工艺方法11 洁净煤技术有什么意义，有哪些研究内容１2 煤的干馏如何分类,其温度和加工产物有什么不同。
煤中含氧官能团测定方法1.碳和氢碳是煤中最重要的组成元素.碳含量(Cr)随煤化程度的升高而增加.泥炭的Cr为50~60%;褐煤为60~77%;烟煤为74~92%;无烟煤为90~98%.在煤化程度相同的煤中,丝质组的Cr最高,镜质组次之,稳定组最低.氢中煤中第二个重要的组成元素.腐泥煤的氢含量(HR)比腐植煤高,一般在6%以上,有时达11%,这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢.在腐植煤中,稳定组的HR最高,镜质组次之,丝质组最低.随煤化程度升高,它们的HR均逐渐减少.2.氮煤中的氮,主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来.人们认为煤中的氮通常都是有机氮,其中有一些是杂环形的.煤中的NR通常约为0.8~1.8%,但也随煤公程度的升高而略有下降.我国弱粘结煤和不粘结烟煤的NR多低于1%,可能是在泥炭化阶段受到不同程度的氧化作用,成煤植物中的蛋白质氧化分解,故NR普遍较低.3.氧氧是煤中主要元素之一,氧在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质煤的元素组成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、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。
煤中含氧官能团测定方法1.碳和氢碳是煤中最重要的组成元素.碳含量(Cr)随煤化程度的升高而增加.泥炭的Cr为50~60%;褐煤为60~77%;烟煤为74~92%;无烟煤为90~98%.在煤化程度相同的煤中,丝质组的Cr最高,镜质组次之,稳定组最低.氢中煤中第二个重要的组成元素.腐泥煤的氢含量(HR)比腐植煤高,一般在6%以上,有时达11%,这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢.在腐植煤中,稳定组的HR最高,镜质组次之,丝质组最低.随煤化程度升高,它们的HR均逐渐减少.2.氮煤中的氮,主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来.人们认为煤中的氮通常都是有机氮,其中有一些是杂环形的.煤中的NR通常约为0.8~1.8%,但也随煤公程度的升高而略有下降.我国弱粘结煤和不粘结烟煤的NR多低于1%,可能是在泥炭化阶段受到不同程度的氧化作用,成煤植物中的蛋白质氧化分解,故NR普遍较低.3.氧氧是煤中主要元素之一,氧在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质煤的元素组成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((Fe7S8)、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。
煤质化验设备一：煤质化验设备/煤质化验方法/煤质化验知识/煤炭化验设备技术问题解答1.挥发分的含义？对挥发分的测定有何技术要求？答：煤的挥发分是指煤样在900±10℃隔绝空气的条件下加热7min，由煤中有机物分解出来的气体和液体（呈蒸汽状态）的产物。
挥发分的测定是一项规范性很强的试验，其测定的结果完全取决于所规定的试验条件，所以在测定燃煤挥发分时，对测定的技术要求很严。
具体如下：技术要求：（1）高温炉内温度应严格控制在900±10℃的范围内，当放进试样后，炉温应在5min内恢复到900±10℃。
（2）加热时间的计时应用秒表，即当试样一送入高温炉的高温区开始计时，到试样离开高温炉为止，这一操作过程应准确为7min。
否则，试样做报废处理。
（3）测定时应用专用的坩埚。
当坩埚在炉内灼烧时应避免坩埚与坩埚之间、坩埚与高温炉壁的直接接触。
（4）在测定时，如坩埚或坩埚盖上聚有黑烟时，试验也做报废处理。
2.三节炉测碳氢时应该特别注意什么？说明原理、设备？答：原理：第一节电炉起加热燃烧样品的作用，第二节电炉用来燃烧氧化试验热解后未氧化的产物，第三节电炉用来补充燃烧整个燃烧过程，在密闭通氧下进行。
设备：瓷舟，磨口塞，带脚玻璃管。
注意事项如下：（1）在燃烧过程中，必须满足能够使试样完全燃烧的条件，无论在燃烧过程中要经历多少反应，最终都能使样品中的碳和氢定量的转化为二氧化碳和水。
（2）必须清除干扰反应的产物，使燃烧反应后，只有纯净的二氧化碳和水进入吸收装置。
（3）必须选择适当的吸收剂，使二氧化碳和水能定量的被吸收；同时也要维持一定的气体流速，使吸收反应有充裕的时间得以进行，气体流速同时也是保证完全燃烧的必要条件。
3.测碳、氢有哪些元素干扰测定？怎样排除？答：燃烧生成的SO2、NO2、Cl2会干扰测定，排除SO2用PbSO4在600℃下与其作用形成PbSO4而被除去，Cl2用金属? 银在200℃左右与其作用生产AgCl而被除去，金属银在高于500℃的条件下能与SO2?? 作用形成Ag2SO4而被除去，NO2用粒状MnO2与其作用形成Mn（NO3）2而被除去。
4.用艾氏剂法测定煤中全硫时，应注意哪些问题？答：用艾氏剂法测定煤中全硫时，应注意以下几个问题：（1）必须在通风下进行半熔，否则煤粒燃烧不完全而使部分硫不能转化为二氧化硫；（2）沉淀剂BaCl2必须过量；（3）在用水抽提、洗涤时，要求溶液体积不宜过大，以免影响测定结果；（4）注意调节溶液酸度，使CO32-转为CO2逸出；（5）在洗涤过程中，每次吸入蒸馏水前，应将洗液都滤干，这样洗涤效果好；（6）在灼烧前不得残留滤纸，高温炉也应通风；（7）灼烧后的BaSO4在干燥器中冷却后，及时称量；（8）必须做空白试验。
5.燃料煤发热量的含义是什么？答：燃料的发热量是指单位重量的燃料完全燃烧时所释放出来的热量，其单位是J/g或MJ/kg。
对煤炭发热量测定室有何要求？答：（1）热量室应作为发热量测定专用室，室内不得进行其它试验工作；（2）室内应配备窗帘，避免阳光直射；（3）每次测定温度变化不超过1℃为宜；冬夏室温差以不超过15~30℃为宜。
因此，有条件者应配制空调设备；（4）测定发热量时，室内应避免强力通风及热源辐射，总之，为了减少环境条件对发热量测定结果的影响，发热量测定室应尽可能地保持室温的相对恒定。
在室温尚未恒定的时候不得进行发热量的测定。
6.在氧弹充氧操作过程中，应注意些什么？答：（1）首先应检查氧气压力表是否完好、灵敏，指示的压力是否正确，操作是否安全。
（2）在氧弹充氧时，必须使压力缓慢上升，直至所规定的压力后再维持0.5—1min。
（3）在使用氧气时不得接触油脂。
（4）氧弹充氧应按规定压力进行，充氧压力不得偏低或过高。
7.在一次发热量测定后，发现燃烧皿内有未燃尽煤样，试分析是何原因？答：可能原因为：（1）充氧压力不足，或氧弹漏气；（2）煤质太差，挥发分太低；（3）充氧速度太快或燃烧皿位置不正，使试样溅出；（4）点火丝埋入煤粉较深；（5）试样含水量过大或煤粉太粗。
8.燃烧皿内点不上火是何原因？答：原因为：（1）点火开关或调节旋钮接触不良；（2）点火丝与电极脱落；（3）点火丝与燃烧皿或燃烧皿与另一电极接触造成短路；（4）点火丝与试样接触不良；（5）充氧压力偏低；（6）试样含水量过高，挥发分过低，试样颗粒太大；（7）氧弹漏气。
9.使用天平有何注意事项？如何使用？答：使用：任何天平必须首先调零（有的天平要看水平）。
然后可以称量。
使用后必须使砝码回位。
有电源时必须停电。
注意事项：（1）在同一试样的测定工作中必须用同一台天平，同一套砝码测定；（2）在同一试样测定的几次称量过程中，不得多次调零。
（3）所称物体质量不得超过天平最高载重量的1/2。
（4）不能在天平上称量过冷或过热的物体。
（5）被称物体不得与称盘直接接触。
有潮解性，挥发性得物质必须在有盖的容器内，有腐蚀性的物质应放在密封容器内盛重。
（6）称量时，被称物体放左盘，砝码放右盘，均应置于称盘中心。
（7）旋转制动旋钮时，应缓慢均调，时天平梁平稳地启动或制动，如指针仍在摆动时，应待指针将近中心零点时制动。
（8）向天平称盘中加上或取下物品时，再加减法码或开关天平玻璃门时，必须先将天平制动。
（9）在加物品或加减砝码后，必须将各门完全关闭后，再启动天平读取读数。
（10）往盘中加砝码时，应按一定的次序。
（11）应用镊子夹取砝码,不得用手拿取。
（12）每台天平有固定的砝码，整套砝码不得拆散又用于另一台天平。
（13）防止阳光直射天平，用完天平后应及时罩上防尘罩。
（14）天平内应保持清洁，应用软毛刷或绸布拂拭灰尘或洒落的试样。
