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1. Materias Volátiles (Norma ASTM D -3175, ISO 562)
Las materias volátiles son desprendimientos gaseosos de la materia orgánica e inorgánica durante
el calentamiento exigido por la norma. A medida que el carbón se calienta, se desprenden
productos gaseosos y líquidos. Existe un desprendimiento bajo a temperaturas bajas, pero
aumenta a partir de los 550°C aproximadamente
Los constituyentes gaseosos son principalmente agua, hidrógeno, metano, amoníaco, benceno,
tolueno, naftaleno y vapores de alquitranes.
Las materias volátiles disminuyen a medida que aumenta el grado de carbonificación (rango) de
los carbones. La cantidad de materias volátiles que se obtienen de un carbón depende de la rata
de calentamiento a la cual es sometido, del medio ambiente y del tamaño de las partículas.
Generalmente un calentamiento rápido aumenta el porcentaje de materias volátiles.
Por estos motivos, el análisis de materias volátiles esta normalizado. La calidad de las materias
volátiles en poder calorífico refleja la cantidad de materia vegetal convertida a hidrocarburos.

2. Aplicaciones:
Parámetro fundamental en la clasificación
□ Para seleccionar carbones en las mezclas de coquización
□ Para estimar la producción de coque y subproductos
□ Para escoger adecuadamente equipos de combustión
□ El contenido de MV y su composición está íntimamente
relacionado al rango del carbón en una proposición inversa.

3. Determinación:
La norma distingue entre carbones que producen chispa y los que no lo hacen: Los
primeros:
1gr ■ (seco al aire tamiz No.60)—950 c±20—> Residuo libre de H2O y MV
Los que producen chispa son los que dejan residuo coherente y liberan gases a una
velocidad suficiente para transportar partículas sólidas fuera del crisol utilizado en la
prueba. Se hace en dos etapas su determinación:
Se calienta a 600°C ± 50°C por 6 min. y luego a 950°C ± 20°C por 6 min.
Perdida de peso
%MV = ---------------------- x100
Peso de la muestra

4. EL AZUFRE EN EL CARBÓN
El carbón contiene diversas cantidades de azufre basado en parte en la cantidad de
azufre y hierro combinado en la turba mientras que se forma en carbón, y la humedad
del clima durante la formación del carbón.
En la combustión de carbón, un alto contenido de azufre provoca la corrosión más
rápida de los equipos de metal, mientras que el azufre que se quema es también un
contaminante del medio ambiente.
Por estas razones, la medición del contenido de azufre en el carbón es importante
para la caracterización y valorización del carbón, y un medio rápido y sencillo de
monitorear los niveles de azufre en el carbón es crítico, desde la minería hasta el uso
industrial.

6. Determinación del contenido de azufre en los
carbones
1.- Determinación del azufre total.
Se utiliza el procedimiento Eschka, que consiste en la combustión del carbón juntamente con la mezcla de
dos partes en peso de magnesia calcinada y una parte de carbonato sódico anidro. Los sulfuros se oxidan a
sulfatos que se precipitan como sulfato de bario.
2.- Determinación del azufre de los sulfatos:
Se realiza por extracción con ácido clorhídrico al 3%.
3.- Determinación del azufre pirítico:
Por extracción con ácido nítrico diluido, evaporación y disolución sucesiva en ácido clorhídrico.

7. 4.- Determinación del azufre orgánico:
Por diferencia entre el azufre total y el pirítico y de sulfatos.
El contenido total de azufre se agrupa a veces en azufre combustible y no combustible.
El primero es el que pasa a los productos gaseosos de la combustión, mientras el no
combustible permanece en las cenizas.
Para determinar el azufre combustible se hace arder el carbón en corriente de oxígeno y se
determina el anhídrido sulfuroso absorbiéndolo con ácido brómico o con peróxido de
hidrógeno.
El azufre de las cenizas se determina por el método Eschka.

8. Poder calorífico
Poder calorífico bruto: calor producido por la combustión completa de una cantidad unitaria de
material combustible, a volumen constante, en un calorímetro con bomba de oxígeno, en
condiciones específicas donde el agua resultante se condensa a estado líquido.
Se expresa en BTU/lb, cal/g, etc.
Las condiciones son presión inicial de oxígeno: 2 a 4 MPa (aprox. 20 a 40 atmósferas),
temperatura inicial y final: entre 20 y 30 °C (aprox. 68 a 95 °F).
Poder calorífico neto: valor calculado, a partir del poder calorífico bruto, como el calor
producido por la combustión de una cantidad unitaria de material combustible, a presión
atmosférica constante, en condiciones tales que toda el agua en el producto permanece en
forma de vapor. Tanto la humedad inicial como la obtenida por la combustión del hidrogeno de la
muestra

9. Determinación del poder calorífico
Calorías producidas en la combustión de 1 g de carbón.
Su valor es directamente proporcional al contenido en carbono e hidrógeno e inversamente
proporcional al contenido en oxígeno.
Métodos Directos: Calorímetro.
Métodos Indirectos: Fórmulas empíricas.
A) Fórmula de Doulong: Poder Calorífico=81 x %C + 290 (%H - % O/8) + 25 %S
B) Fórmula de Gouthal: Poder Calorífico=82 x Carbono Fijo +  x Materias Volátiles Carbono
Fijo = Coque – Cenizas
El coeficiente  representa el nivel calorífico dividido por 100 de las materias volátiles. Su valor
varía con el contenido de materia volátil referida al carbón seco exento de cenizas M´:

11. Carbono Fijo (Norma ASTM D -3172)
El carbono fijo es la parte que no es volátil y que quema en estado sólido. Se encuentra
en el residuo de coque que queda en el crisol luego de determinadas las materia volátiles.
Si a este residuo se le restan las cenizas se obtiene el carbono fijo, por lo que
generalmente el porcentaje de carbono fijo no se obtiene pesando el residuo sino por
diferencia, una vez conocidas la humedad, las cenizas y las materias volátiles.
El carbono fijo se incrementa con el rango.
%carbono fijo = 100 - (humedad residual + Cenizas + Materia volátil)

12. Bases de relación en los carbones.
Debido a que los carbones no solo contienen sustancias orgánicas (macérales) combustibles
sino también sustancias incombustibles como minerales y agua, es necesario para su manejo,
interpretación y utilización relacionar el análisis a una base determinada.
Crudo: Se denomina un carbón en el momento del muestreo. Contiene todo el lastre y se llama
en el laboratorio como se recibió. Un análisis que contiene todo el lastre es en base "como se
recibió"
Seco: Se denomina un carbón secado a 106°C, ha perdido tanto la humedad superficial como la
residual; el reporte del análisis de un carbón seco es : "base seca" o libre de humedad.
Secado al aire: Un carbón cuya cantidad de agua se encuentra en equilibrio con la humedad del
medio ambiente; este carbón ha perdido la humedad superficial. Los análisis en el laboratorio se
determinan de muestras secadas al aire y se reportan "como se analizó"
Libre de humedad y minerales: Un carbón que sólo contiene sustancia orgánica combustible.
Un análisis se reporta Slmm. o lhmm.
Libre de humedad y cenizas: lhC es la base de un análisis que también recibe el nombre SlC;
un carbón excento de humedad y cenizas.

13. Base de análisis relativos a la humedad
Una muestra de carbón cambia su humedad por muchas causas.
Un cambio en la humedad significa una variación del peso de la muestra. Si se va a
determinar cierto parámetro sobre la misma muestra en diferentes condiciones de humedad
se obtienen resultados distintos, por lo tanto:
Al reportar el resultado de cualquier análisis es indispensable indicar la base, es
decir las condiciones de la muestra.
Cuando se da un resultado sin indicar la base, este resultado tiene significado
equivoco.
Los análisis de carbón se llevan a cabo sobre muestras secadas al aire, sin embargo
muy a menudo es conveniente expresarlos sobre otras bases