title: Caratterizzazione del carbone
text: # Caratterizzazione del carbone
  
  La caratterizzazione del carbone è lo studio analitico finalizzato alla determinazione della composizione chimica del carbone.
  
  Questa è estremamente complessa ed è tuttora oggetto di studio. In generale si distinguono componenti organiche (che sono prevalenti) dette, "macerali", ed inorganiche (costituenti minori), dette "minerali".
  
  Esistono due tipi di analisi per caratterizzare il carbone:
  
  * analisi immediata (o approssimata)
  * analisi elementare.
  
  ## Analisi immediata o approssimata
  
  Consente di determinare umidità, ceneri, sostanze volatili e carbonio fisso secondo le seguenti metodologie:
  
  * umidità: perdita in peso percentuale in seguito a riscaldamento a 104-110 °C prolungato fino a peso costante;
  * ceneri: percentuale di peso residua dopo combustione completa;
  * sostanze volatili: perdita in peso percentuale in seguito a riscaldamento del campione essiccato in assenza di aria fino a 950 °C per 7 minuti;
  * carbonio fisso: si ottiene per sottrazione dal peso totale di tutti gli altri contributi.
  
  Le grandezze sopra descritte hanno un'influenza diretta sulla combustione
  
  | Grandezza | Influenza su |
  | - | - |
  | umidità | potere calorifico |
  | ceneri | residuo incombustibile |
  | sostanze volatili | modalità di combustione e stabilità |
  | carbonio fisso | classe di appartenenza |
  
  ## Analisi elementare
  
  Consente di determinare il tenore in peso dei principali costituenti atomici del carbone: carbonio, idrogeno, ossigeno, zolfo e azoto. Tale determinazione si effettua su materiale essiccato e non tiene conto delle ceneri. Viene quindi accoppiata con quella del contenuto di ceneri e di umidità.
  
  I risultati dell'analisi elementare consentono di stimare:
  
  * potere calorifico
  * rango di carbonificazione
  * quantità prodotta di alcuni degli inquinanti che si formano durante la combustione (ossidi di azoto e di zolfo).
  
  Nella lettura dei dati di analisi occorre prestare attenzione alla base di calcolo con cui vengono forniti. Ci sono più possibilità: peso totale, base secca, base umida priva di ceneri, base secca priva di ceneri.
  
  ## Altre analisi
  
  Sono spesso effettuate le seguenti analisi:
  
  * distribuzione dello zolfo: minerale $(FeS_2,$ solfati) ed inorganico (20 - 80% del totale). Il contenuto di zolfo definisce il grado del carbone (S<1% basso zolfo, S=1-3% medio zolfo, S>3% alto zolfo);
  * analisi del contenuto minerale $(SiO_2,$ $Al_2O_3,$ $Fe_2O_3,$ CaO, MgO, $Na_2O,$ $K_2O,$ BaO, $TiO_2,$ $P_2O_5)$ e valutazione del comportamento a fusione delle ceneri.
  
  Il carbone viene utilizzato anche per vulcanizzazione.
  
  