书城科普读物扑朔迷离的化学宫殿(科普知识大博览)
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第14章 煤

煤是一种固体可燃有机物,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,俗称煤炭。煤是一种不可再生资源,开采使用后将永久性失去。原煤炭部从事煤炭工业规划、煤炭政策研究与管理工作的潘伟尔教授做过统计,2005年城镇人均用煤量约为75kg,农村人均用煤量约为85kg。可见,煤炭的消耗在国民生产生活中占有相当大的比例。煤既是动力燃料,又是化工和制焦炼铁的原料,素有"工业粮食"之称。工业界和民间常用煤做燃料以获取热量或提供动力,世界历史上,揭开工业文明篇章的瓦特蒸汽机就是由煤驱动的。煤燃烧残留的煤矸石和灰渣可作建筑材料。

煤的分类有很多种,一般来讲有褐煤(含碳50%~70%)、烟煤(含碳70%~80%)、无烟煤(含碳95%左右)、泥煤(含碳50%~60%)等几种,种类不同,其成分组成与质量不同,发热量也不相同。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量,人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤,并以此标准折算耗煤量。1989年10月,国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准》(GB 5751—86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、黏结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr、maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤,通常家用燃煤为无烟煤。

煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,主要含碳元素,还含有少量的硫、磷、氢、氮、氧、硅、铝、钙、铁等元素,是我国早期包括目前大部分地区作为生活用燃料的一种。很多地区使用的"煤火"就是把买来的煤兑水加点黄土活成泥状,直接用来作为燃料;或者煤末加水和黄土按一定的比例混合均匀后,用特定机器制成的小圆球一煤球,用来做饭、取暖等。还有就是大街上常见的烤红薯者,部分使用碳,还有一部分使用煤核儿来烤红薯。

煤作为燃料,燃烧效果好,使用方便,目前我国存储量相对较大,燃烧后产生的烟尘和灰渣相对比柴草要少,但是煤中也含有碳、氮等元素,燃烧以后产生SO2、CO2、CO、NOx等有害气体,另外,煤中还含有砷、铅、锰、镉等金属或非金属,燃烧时生成相应的氧化物,有较高的毒性或致癌性,严重污染环境,危害人体健康。而且随着煤资源的开采,煤的价格也越来越高,越来越多的老百姓开始家用能源的转变,部分经济条件允许的家庭,开始停用煤炭,改为煤气或者太阳能,从价格来讲相差不大,但是更卫生、更便利了。