Влажность ТГИ и методы ее определения.

Молекулы воды связаны с поверхностью угля силами разной при- роды (абсорбция на поверхности и в порах, гидратирование полярных групп макромолекул, вхождение в состав кристаллогидратов минеральной части). При разных способах выделения влаги из угля получаются различные величины его обезвоженной массы и соответственно разные значения влажности.

Масса угля с содержанием влаги, с которой он поступает потребителю, называется рабочей массой угля, а влага, которая выделяется из нее при высушивании пробы до постоянной массы при 105 °С, называется общей влагой рабочей массы угля (Wt). Если пробу угля высушивать до постоянной массы при комнатной температуре, то выделяющаяся влага называется внешней (Wex), а проба приводится к воздушно- сухому состоянию. Масса такой пробы называется аналитической массой угля, если она измельчена до 0, 2 мм. Влага, содержащаяся в ней, – связанная или гигроскопическая влага угля (Wh), которая удерживается на его поверхности сорбционными и капиллярными силами. При удалении последней из пробы при 105 °С остается сухая масса угля. Содержание влаги в ГИ характеризуется его влажностью и определяется по формулам:

Во всех уравнениях m – масса навески угля (г). Влага угля снижает полезную массу при перевозках, на ее испарение затрачивается большое количество тепла при сжигании топлива.

13. Характеристика устойчивости органического вещества ГИ по энергии разрыва химической связи.

Термодинамические потенциалы являются характеристикой статики процесса, его начального и конечного состояния, но не путей и скорости перехода от исходных веществ к конечным продуктам. Регулирование скорости такого перехода определяется фактически энергией активации реакции. В простейших случаях деструкция связей – это энергия, которую надо сообщить молекуле, чтобы произошел разрыв связи и чем прочнее связь, тем больше энергии необходимо для ее разрыва (табл. 1.1).

Энергия разрыва некоторых химических связей

Таблица 1.1

Из сравнения энергий связи следует, что в первую очередь будут

разрываться связи углерод-гетероатом с выделением летучих гетеросоединений (СО2, Н2S, Н2О, NН3 и др.), а затем будут распадаться соединения, содержащие связи С–С и С–Н, причем в случае парафинов менее

прочные связи углерод-углерод, а у аренов углерод-водород. Продукты

радикальной термической деструкции по связям С–С стабилизируются

за счет образования более легкого парафина и олефина:

а по связи С–Н ароматического соединения – за счет конденсации ядер.

Итак, соотношение энергий активации деструкции связей так же

способствует образованию низкомолекулярных летучих веществ и вы-

сокомолекулярных ароматических систем, как и термодинамические

характеристики этих процессов. Однако необходимо помнить, что сред-

ние значения энергии связей не могут отразить последовательности всех

химических процессов, т. к. колебания энергий связей имеют пределы

в зависимости от характера строения ближайших участков макромолекул. Например, пределы колебания энергии некоторых связей составляют (кДж/моль)

С–Н 349–508

С–С 315–522

С=С 420–609

С–N 230–345

Поэтому, при реальных скоростях нагрева органических веществ

природных углеродсодержащих соединений, разрыв связей носит веро-

ятностный характер, но с наибольшей вероятностью по месту слабых

связей. Например, наиболее распространенная связь С–С в соединении