煤的元素组成和分布情况

在煤的元素组成中以碳、氢、氧三元素为主，氮和有机硫含量则较少。

 煤中的碳元素是组成煤大分子和骨架。无论是煤化程度较低的泥炭、褐煤，还是煤化程度较高的烟煤和无烟煤，它们所含的碳元素的质量分数都是在各元素中占最多，且随着煤化程度的不断增高，煤中碳元素的比例也越高，如我国北京等某些超无烟煤，其纯煤的碳元素含量也高达97％。一些煤化程度少的褐煤，碳元素含量则可低至60％左右。

  氢元素是煤中第二个重要组成元素，它占烟煤和褐煤有机质的质量分数虽然一般只在4.0％-6.5％左右，但由于它的原子量最小，仅为碳元素的1／12，所以如果用各元素的原子比例来表示煤的元素组分，那么对某些泥炭和轻褐煤来说，它们的氢元素的原子比可能比碳元素还多，所以氢也是组成煤的大分子骨架及则链基的重要元素。越是年轻煤，氢元素的比例也越高。

  氧元素也是组成煤有机质的一个十分重要的元素，越是年轻的煤，氧元素的比例也越大，所以氧元素是影响年轻煤性质的一个很重要的因素，如年轻煤的发热量常随氧元素的增高而降低。煤中的氧元素含量从1％-30％之间均有。

  氮元素在煤中比例虽然很少，一般约为0.5％-3％，但它在煤中也是随着煤化程度的增高而降低，同时还随着成煤时期沉积环境中还原程度的降低而降低。此外，它的含量还与原始成煤物质的组成有关。如煤化程度相同的腐泥质煤中的氮元素含量常常比腐植煤中的高。这是因为形成腐泥煤的原始茵藻类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缘故。

  硫元素虽然也是组成煤有机质的一种常见元素，但它在煤中含量的多少，与煤化程度的高低无明显关系，无论是年轻煤还是年老煤，都有有机硫较高或较低情况。有机硫在煤中的比例较大时，有时能取代一部分碳、氢和氧，从而使这些元素的含量比相同煤化程度的低硫煤有显著的降低，此外，有机硫含量高的煤，氮元素的含量也往往比正常煤低。所以煤有机质中的硫元素含量似与古代成煤物质中硫含量普遍比北方上石炭纪太原统煤高，这就是由于不同成煤时代煤系沉积条件不同的缘故。煤中的有机硫含量，从0.1％左右到8％以上的均有。

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