Mis on kivisöe analüüs?

Enamiku inimeste jaoks on kivisüsi kivisüsi – mustad tolmuse põleva materjali tükid, mis sobivad ulakatele lastele jõulukingitusteks. Ekspertide jaoks on aga iga kivisöetükk erinev ning sellel on lai valik omadusi ja omadusi. Nende tunnuste nõuetekohane hindamine on ülioluline tagamaks, et teatud söevarusid kasutatakse kõige tõhusamal viisil, ja söeanalüüs on keerukas ja teaduslik viis, mida tehakse.

Mõnevõrra nagu teemandid, on ka kivisöe klassifitseerimise süsteem, mis sõltub erinevatest teguritest. Erinevalt teemantidest, mida hinnatakse selliste kriteeriumide järgi nagu selgus, lõige ja värv, tehakse söeanalüüs kahel viisil. Ligikaudne analüüs põhineb sellistel teguritel nagu niiskuse olemasolu, lenduvus ja süsinikusisaldus. Need on saadud söetüki neljast peamisest koostisosast, milleks on niiskus, lenduvad ained, tuhk ja süsinik. Lõplik analüüs seevastu mõõdab kivisöe koostisosi – muu hulgas hapnikku (O), süsinikku (C), väävlit (S) ja vesinikku (H).

Mõlemat tüüpi söeanalüüsi tulemuste kohaselt võib proovi liigitada pruunsöeks, bituumeniks, antratsiidiks või grafiidiks. Igal neist tüüpidest on söetööstuses erinev konkreetne eesmärk. Pruunsüsi on tuntud ka kui pruunsüsi ja bituumen on klassikaline must kivisüsi, mida enamik inimesi tunneb.

Lähianalüüsi erinevaid osi saab läbi viia laboris ning need hõlmavad mitmesuguseid teste ja mõõtmisi. Maa alt pärit kivisüsi on kaevandamisel märg. Põhjavesi ja muud vedelikud suurendavad söe niiskustaset, mida nimetatakse loomulikuks niiskuseks. Söe analüüs püüab hinnata, kui palju on konkreetses proovis niiskust. Nagu loogika ütleb, mida vähem niiskust söetükis on, seda parem.

Söe lenduvust mõõdetakse lenduvate ainete osakaaluga proovis, mis sisaldab erinevat tüüpi süsivesinikke ja väävlit. See mõõt näitab põhimõtteliselt, kui täielikult põleb söetükk õhu puudumisel. Seda testitakse proovi kuumutamisel temperatuurini 1740 °F (950 C).

Pärast lenduvustesti järelejäänud osa lahutamist proovi algsest massist annab ka nn fikseeritud süsinikusisalduse mõõdikud. See moodustab üldiselt ligikaudu poole antud söeproovi kogumassist. Söe analüüsis olev tuhasisaldus määrab lihtsalt ära, kui palju materjali jääb pärast põletamist alles. Kuna peaaegu kogu süsinik, väävel ja niiskus põlevad süütamisel ära, moodustab allesjääv tuhk vaid väikese protsendi söe algsest kogusest.
Lõplik analüüs hõlmab ka erinevaid laboriteste. Kuid üha sagedamini pakub laserindutseeritud rikkespektroskoopia (LIBS) tuntud meetod kivisöe elementaarse koostise hindamiseks probleemivabamat lähenemisviisi. 21. sajandi söeanalüüsis on kasutusele võetud ka teisi lasertehnikaid, mis välistavad vajaduse traditsioonilise akupõhise lähenemisviisi järele testimisel, parandades samal ajal täpsust.