CENIZAS Y

CARBON FIJO

A. FUNDAMENTO TEÓRICO:1. Análisis inmediato: Comprende la medida del contenido en humedad, volátiles, cenizas y carbono fijo; es la forma más simple y generalizada de caracterizar un carbón debido a que se puede realizar con un equipo básico de laboratorio, aunque hoy en día existen equipos totalmente automáticos más complejos.

1.1. CENIZAS Residuo sólido tras una combustión completa

de toda la materia orgánica y de la oxidación de la materia mineral presente en el carbón.

No es nunca igual el contenido en substancias minerales del combustible antes de la combustión pues éstas modifican sus formas de combinación.

Las transformaciones químicas más importantes se representan, teóricamente en las ecuaciones siguientes:

Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O Al2O3 . 2SiO2 + H2O

CaCO3 CaO + CO2

2FeS2 + 5,5 O2 4SO2 + Fe2O3

Estas reacciones originan una pérdida de peso de los productos con respecto a los reactivos, de manera que, salvo en casos muy raros, el contenido en cenizas obtenido por calcinación en presencia de aire es siempre una medida por defecto del contenido en sustancias minerales del carbón. Ello obliga a «normalizar» la temperatura y duración del ensayo.

1.2. CARBÓN FIJO

Este parámetro es calculado, obteniéndose por diferencia a 100 de la suma de los contenidos, en tanto por ciento, por humedad, volátiles y cenizas del carbón secado al aire.

Asimismo, el contenido en carbono fijo se emplea para estimar la cantidad de coque o «char» (productos de combustión intermedios) que se puede producir, así como el contenido de inquemados en las cenizas volantes.

B. EQUIPOS Horno eléctrico tipo mufla.

Balanza

Desecador

C. MATERIALES Pinzas

Crisoles

D. PROCEDIMIENTO.

Pesar el crisol con la tapa y el residuo, cubriendo parcialmente con la tapa, ligeramente inclinado en el triángulo, calentar fuertemente. Si el contenido del crisol arde, cubrir el crisol con la tapa mediante la tenaza de crisoles y hasta que la llama se extinga. Continuar el calentamiento hasta que en el residuo no aparezca el color negro. Agitar si es necesario con un fino alambre de fierro y remover las partículas adheridas para adicionarlas al crisol. El crisol podría ser ligeramente coloreado pero no oscuro. Enfriar el crisol, cubrir con su tapa y pesar. La cantidad que permanece en el crisol es el contenido de cenizas. La pérdida de peso después de remover la materia volátil de la muestra, representa la cantidad de carbón fijo.

E. CÁLCULOS El porcentaje de ceniza en la muestra de

análisis se calcula de la siguiente manera:

Muestra de análisis de cenizas % = (A-B) x 100/C

Donde:

A = Peso del crisol, su tapa y el residuo de ceniza, en gB = Peso del crisol vacío y su tapa en g.C = Peso de la muestra de análisis usada, en g.

El porcentaje de carbón fijo en la muestra de análisis se calcula de la siguiente manera:

Muestra de análisis de carbón fijo% = (A-B) x 100/C

Donde:

A = Peso del crisol, su tapa y residuo, en gB = Peso del crisol, su tapa y el residuo de ceniza, en gC = Peso de la muestra de análisis usada, en g.

F. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN La precisión caracterizada por la

repetitividad (Sr’r) y la reproductibilidad (SR’R) se describe ahora: