Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Micro-FTIR investigations of chemical structure of semifusinite and fusinite in coals from the Upper Silesian Coal Basin of Poland

Morga R.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 4

805-825

EN

The examination was performed on inertinite concentrates (I content 75 to 84%), prepared from 22 channel coal samples (Rr = 0.87-1.42%) from the SW part of the Upper Silesian Coal Basin, collected from seams 358/1 to 707/1-2. Semifusinite is characterized by lower aromaticity (CHar/CH2 + CH3 ratio) and lower condensation of the aromatic rings (CHar/C = Car ratio) than fusinite from the same coal, at usually higher C = O/C = Car ratio. The FTIR-derived chemical features of both macerals in the investigated population do not depend on the rank of the parent coal. The difference between semifusinite and fusinite in aromaticity and degree of condensation does not change with the rank of the parent coal. Based on statistical analysis, two types of semifusinite were found. Semifusinite type I is characterized by higher aromaticity and condensation of the aromatic rings at lower C = O/C = Car and C = O/CH2 + CH3 ratios than type II. The CHar/C = Car ratio is correlated with the mean reflectance (Rr) of both macerals. Semifusinite and fusinite from the SW part of the Upper Silesian Coal Basin originated due to the same factor (wildfires), acting with varied intensity (temperature) and/or time. Semifusinite could have been formed at the average temperature of about 350-450 C. Type I originated due to higher, while type II - lower temperature. Fusinite origin can, generally, be attributed to temperature exceeding >500 C. As inferred from the micro-FTIR analysis, semifusinite from seams 403, 405, 404/9 and 505 was formed, mostly, at higher temperatures, while that from seams 358, 364/2, 502, 510, 703 and 707/1-2 - mostly at lower temperatures. The same relationship is observed for fusinite. Based on the FTIR-derived absorbance ratios it is possible to distinguish total semifusinite and fusinite coming from different coals, in terms of mean values for the whole samples.

PL

Spektroskopia w podczerwieni w mikroobszarze (mikro-FTIR) jest nowoczesną metodą umożliwiającą szeroki wgląd w chemiczną strukturę poszczególnych macerałów węgla. Jednakże, w odniesieniu do węgla kamiennego z polskich złóż jest ona stosowana od niedawna. Celem tej pracy była charakterystyka struktury chemicznej semifuzynitu i fuzynitu, występujących w węglu kamiennym (głównie koksowym) z SW części GZW. Jest to kontynuacja wcześniejszych badań cech chemiczno-strukturalnych tych macerałów i ich zmian pod wpływem obróbki termicznej. Badania przeprowadzono na koncentratach inertynitu, sporządzonych z 22 bruzdowych próbek węgla. Próbki zostały pobrane z pokładów od 358/1 to 707/1-2. Refleksyjność witrynitu (Rr) wynosiła w nich 0.87-1.42%. Koncentraty wykonano poprzez wzbogacanie gęstościowe w mieszaninie toluenu i czterochloroetylenu. Zawierały od 75 do 84% inertynitu. Pomiary mikro-FTIR przeprowadzono na pojedynczych ziarnach semifuzynitu i fuzynitu. Liczba takich ziaren, w zależności od próbki, wynosiła od 26 do 35. W celu opisania struktury chemicznej maceratów wykorzystano następujące ilorazy absorbancji pasm: C = O (1650-1800cm-1)/C = Car (1500-1650cm-1), C = O/CH2 + CH3 (2800-3030cm-1), CHar (750-900cm-1)/CH2 + CH3, i CHar/C = Car. We wszystkich badanych próbkach fuzynit odznacza się wyższym stopniem aromatyzacji (iloraz CHar/CH2 + CH3) i kondensacji układów aromatycznych (iloraz CHar/C = Car), niż semifuzynit z tego samego węgla, a w przypadku 15 z 22 próbek, także niższym ilorazem C = O/C = Car. Nie stwierdzono istotnej różnicy pod względem ilorazu C = O/CH2 + CH3. Na podstawie analizy statystycznej uzyskanych wyników badań (metoda dendrogramu, grupowanie metodą k-średnich) wyodrębniono dwa typy semifuzynitu. Semifuzynit typu I charakteryzuje się wyższym stopniem aromatyzacji i kondensacji, lecz niższymi ilorazami C = O/C = Car i C = O/CH2 + CH3. Wartości poszczególnych ilorazów absorbancji, obliczonych dla semifuzynitu, jego obu typów, i fuzynitu mieszczą się w szerokich granicach, co jest odzwierciedleniem różnorodnego chemizmu obu macerałów, obserwowanego zarówno w odniesieniu do całej populacji, jak i pojedynczych próbek. Różnorodność ta wynika ze zróżnicowanych warunków powstawania obu macerałów i determinuje ich zachowanie w procesach przetwórstwa chemicznego. Dla wszystkich badanych składników petrograficznych najwyższe współczynniki zmienności dotyczą ilorazu C = O/C = Car, a najniższe - ilorazu C = O/CH2 + CH3. Stwierdzono, że cechy chemiczne semifuzynitu i fuzynitu, w badanej populacji, nie zależą od stopnia uwęglenia węgla wyjściowego. Różnica stopnia aromatyzacji, jak również stopnia kondensacji układów aromatycznych obu składników nie zmienia się ze wzrostem stopnia uwęglenia. Stwierdzono istnienie silnej korelacji pomiędzy wartościami ilorazu C = O/C = Car obliczonymi dla semifuzynitu i fuzynitu. Podobne zależności występują też dla ilorazów CHar/CH2 + CH3 i CHar/C = Car, a dla ilorazu C = O/CH2 + CH3 zależność ta jest słabsza. Występowanie analogicznych korelacji stwierdzono także między poszczególnymi typami semifuzynitu. W przypadku obu macerałów wartość ilorazu CHar/C = Car skorelowana jest z refleksyjnością (Rr). Rezultaty badań wskazują na to, że fuzynit i semifuzynit z SW części GZW utworzyły pod wpływem tego samego czynnika (pożary paleotorfowisk), lecz w różnej temperaturze. Semifuzynit powstał, przeciętnie, w ok. 350-450 C, przy czym typ I w temperaturze wyższej, a typ II - w niższej. Fuzynit związany jest genetycznie z temperaturą przekraczającą 500 C. Z analizy mikro-FTIR wynika, że semifuzynit z pokładów 403, 405, 404/9 i 505 powstał, na ogół, w wyższej temperaturze niźli semifuzynit z pokładów 358, 364/2, 502, 510, 703 i 707/1-2. Ta sama zależność istnieje dla fuzynitu. Powyższa konkluzja generalnie pokrywa się z wnioskiem, jaki można w tej kwestii wyciągnąć na podstawie pomiarów refleksyjności średniej (Rr). Wykazano, że na podstawie ilorazów absorbancji możliwe jest, pod względem wartości średnich, odróżnienie semifuzynitu i fuzynitu pochodzącego z różnych próbek węgla. Dla badanej populacji taka linia rozdziału przebiega od wartości ilorazu CHar/C = Car = 1.75 przy CHar/CH2 + CH3 = 0.90 do wartości ilorazu CHar/C = Car = 0.75 przy CHar/CH2 + CH3 = 1.35.

2

Wstępna charakterystyka inertynitu w węglu warstw rudzkich na obszarze południowego skrzydła siodła głównego GZW

Krzeszowska E.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 273

39-48

PL

Węgiel warstw rudzkich charakteryzuje się podwyższoną zawartością inertynitu (średnio 25%). W pracy przedstawiono zmiany ilościowe inertynitu w profilu warstw rudzkich na obszarze siodła głównego. Badania obejmowały skład petrograficzny inertynitu oraz szczegółową charakterystykę semifuzynitu pokładu 409.

EN

Coal in the Ruda Beds is characterized by the highest content of inertinite (average 25%). The paper presents quantitative variability of inertinite in the profile of the Ruda Beds in the region of The Main Saddle. Investigations contain petrographic composition of the inertinite group and the detailed characteristic semifusinite from the coal seam 409.

3

Charakterystyka porównawcza własności optycznych witrynitu, sporynitu i semifuzynitu, poddanych obróbce termicznej, na przykładzie węgla z pokładu 405/1 KWK Jankowice

Komorek J., Morga R.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 268

89-98

PL

Celem przeprowadzonych badań była charakterystyka zmian refleksyjności, anizotropii optycznej i kształtu indykatrysy optycznej witrynitu, sporynitu i semifuzynitu, zachodzących pod wpływem wygrzewania w temperaturze od 400 do 1200°C, w atmosferze argonu. Po wygrzewaniu przeprowadzonym w 1200°C spośród badanych składników petrograficznych najniższą refleksyjnością średnią i anizotropią optyczną. odznacza się sporynit. Cechy witrynitu i semifuzynitu upodabniają się do siebie.

EN

The objective of the study was to characterize changes of reflectance, reflectance anisotropy and RIS shape of vitrinite, sporinite and semifusinite subjected to thermal treatment at temperature of 400-1200 °C, in argon atmosphere. After heating at 1200°C sporinite is characterized by the lowest random reflectance value. Properties of vitrinite and semifusinite become similar.