煤的元素組成和分布情況

在煤的元素組成中以碳、氫、氧三元素為主，氮和有機硫含量則較少。

 煤中的碳元素是組成煤大分子和骨架。無論是煤化程度較低的泥炭、褐煤，還是煤化程度較高的煙煤和無煙煤，它們所含的碳元素的質量分數(shù)都是在各元素中占最多，且隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的比例也越高，如我國北京等某些超無煙煤，其純煤的碳元素含量也高達97％。一些煤化程度少的褐煤，碳元素含量則可低至60％左右。

  氫元素是煤中第二個重要組成元素，它占煙煤和褐煤有機質的質量分數(shù)雖然一般只在4.0％-6.5％左右，但由于它的原子量最小，僅為碳元素的1／12，所以如果用各元素的原子比例來表示煤的元素組分，那么對某些泥炭和輕褐煤來說，它們的氫元素的原子比可能比碳元素還多，所以氫也是組成煤的大分子骨架及則鏈基的重要元素。越是年輕煤，氫元素的比例也越高。

  氧元素也是組成煤有機質的一個十分重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，所以氧元素是影響年輕煤性質的一個很重要的因素，如年輕煤的發(fā)熱量常隨氧元素的增高而降低。煤中的氧元素含量從1％-30％之間均有。

  氮元素在煤中比例雖然很少，一般約為0.5％-3％，但它在煤中也是隨著煤化程度的增高而降低，同時還隨著成煤時期沉積環(huán)境中還原程度的降低而降低。此外，它的含量還與原始成煤物質的組成有關。如煤化程度相同的腐泥質煤中的氮元素含量常常比腐植煤中的高。這是因為形成腐泥煤的原始茵藻類低等植物的含氮量比形成腐植煤的原始高等植物的含氮量高的緣故。

  硫元素雖然也是組成煤有機質的一種常見元素，但它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無明顯關系，無論是年輕煤還是年老煤，都有有機硫較高或較低情況。有機硫在煤中的比例較大時，有時能取代一部分碳、氫和氧，從而使這些元素的含量比相同煤化程度的低硫煤有顯著的降低，此外，有機硫含量高的煤，氮元素的含量也往往比正常煤低。所以煤有機質中的硫元素含量似與古代成煤物質中硫含量普遍比北方上石炭紀太原統(tǒng)煤高，這就是由于不同成煤時代煤系沉積條件不同的緣故。煤中的有機硫含量，從0.1％左右到8％以上的均有。

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