LignitoDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda

Lignito.

El lignito es un carbón mineral que se forma por compresión de la turba, convirtiéndose en una sustancia desmenuzable en la que aún se pueden reconocer algunas estructuras vegetales. Es de color negro o pardo y frecuentemente presenta una textura similar a la de la madera de la que procede.

Su concentración en carbono varía entre el 60% y el 75% y tiene mucho menor contenido en agua que la turba.

Es un combustible de mediana calidad, fácil de quemar por su alto contenido en volátiles, pero con un poder calorífico relativamente bajo (entre 10 y 20 MJ/kg). Tiene la característica de no producir coque cuando se calcina en vasos cerrados.

COMPOSICIÓN TÍPICACarbono 69 %Hidrógeno 5,2 %Oxígeno 25 %Nitrógeno 0,8 %Materias volátiles 40 %

La variedad negra y brillante se denomina azabache, que por ser dura se puede pulir y tallar. Se emplea en joyería y objetos decorativos.

En España los yacimientos más importantes se localizan en Andorra (Teruel), Mequinenza (provincia de Zaragoza) y Puentes de García Rodríguez (La Coruña). Se formaron durante las eras Secundaria y Terciaria.

Carbón fósil de formación más reciente que la hulla. Es un combustible de calidad intermedia entre el carbón de turba y el carbón bituminoso, del tipo húmico rico en humina y en ácidos húmicos. En él se pueden reconocer macroscópicamente restos de madera, de hojas y de frutos. Se lo encuentra en los estratos del cretácico y del terciario. Suele tener color pardo oscuro y su estructura es fibrosa. Su capacidad calorífica es inferior a la del carbón común debido al gran contenido de agua (45%) y bajo de

carbono (36%). La cantidad de calor que entrega el lignito es aproximadamente de 25 kJ por kg. Una variedad muy compacta, que a sufrido un prolongado proceso de carbonización y que ha soportado grandes presiones, recibe el nombre de azabache. Este material es susceptible de pulimento, obteniéndose piezas de extrema belleza y que en la antigüedad fueron apreciadas como adornos.

Lignito

Carbón fósil de formación más reciente que la hulla. Es un combustible de calidad intermedia entre el carbón de turba y el carbón bituminoso, del tipo húmico rico en humina y en ácidos húmicos. En él se pueden reconocer macroscópicamente restos de madera, de hojas y de frutos. Se lo encuentra en los estratos del cretácico y del terciario. Suele tener color pardo oscuro y su estructura es fibrosa. Su capacidad calorífica es inferior a la del carbón común debido al gran contenido de agua (45%) y bajo de carbono (36%). La cantidad de calor que entrega el lignito es aproximadamente de 25 kJ por kg. Una variedad muy compacta, que a sufrido un prolongado proceso de carbonización y que ha soportado grandes presiones, recibe el nombre de azabache. Este material es susceptible de pulimento, obteniéndose piezas de extrema belleza y que en la antigüedad fueron apreciadas como adornos.

Descripción del LIGNITO CRUDO MOLIDOEs uno de los carbones minerales de menor rando (25 - 42 % de carbono fijo), es de color negro o marrón obscuro y opaco. Comercialmente puede encontrarse molido o como pieza grande. El azabache es un tipo de lignitio, considerado como piedra preciosa.Usos del LIGNITO CRUDO MOLIDOProducción de energía en centrales térmicas.Propiedades del LIGNITO CRUDO MOLIDOSu contenido de carbono fijo varía de 25 - 42%, humedad de 40 a 60%, un porcentaje de materia volátil de 40 a 50% y con 10 a 20 MJ/kg de poder energético.

http://www.ejercitando.com.ar/teorquim/lignito.htm

http://www.cosmos.com.mx/h/tec/dhzr.htm

http://mentescuriosas.es/la-edad-del-carbon/

http://www.imcyc.com/revistacyt/pdfs/problemas27.pdf

http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap05e-2.htm

http://www.enciclopedia-aragonesa.com/voz.asp?voz_id=8002

http://www.slideshare.net/ab2317/carbn-y-lignito

1. AASHTO: T 113-93 ASTM: C 123-92 EL MÉTODO NORMAL DE PRUEBA PARA LOS PEDAZOS LIGEROS EN EL AGREGADO CARBÓN Y LIGNITO1. EL ALCANCE1.1 Este método cubre la determinación del porcentaje de pedazos del luz-peso en el agregado por medio de la separación del fregadero-flotador en un líquido pesado de gravedad específica conveniente.1.2 Esta norma puede involucrar materiales arriesgados, funcionamientos, y equipo. Esta norma no pretende para dirigirse todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma para establecer la seguridad apropiada y la salud practica y determina la pertinencia de prior de las limitaciones regulador para usar.1.3 Esta norma puede involucrar materiales arriesgados, funcionamientos, y equipo. Esta norma no pretende para dirigirse todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma para establecer la seguridad apropiada y la salud practica y determina la pertinencia de prior de las limitaciones regulador para usar. Para una declaración de riesgo específica, vea Nota 1.2. LOS DOCUMENTOS DE REFERENCED2.1 Normas de AASHTO: M 6 Agregado de la Multa para el Portland Cemento Hormigón M 80 Agregado Tosco para el Portland Cemento Hormigón M 92 Cedazos Metálicos por Probar los Propósitos M que 231 Dispositivos del Peso

Usaron en la Comprobación de Materiales T 2 Agregados Probando T 84 Gravedad Específica y Absorción de Agregado de la Multa T 85 Gravedad Específica y Absorción de Agregado Tosco T que 248 Campo Reduciendo Prueba de Agregado a Probar el Tamaño2.2 Normas de ASTM: D 3665 Práctica para la Muestra aleatoria de Materiales de la Construcción E 100 Especificación para los Hidrómetros de ASTM3. LA IMPORTANCIA Y USO3.1 Este método se usa para detener-minar la conformidad con los comestibleses de M 6 y M 80 que pertenecen a la cantidad de material del peso ligero en la multa y los agregados toscos. Se usa un líquido pesado con una gravedad específica de 2.0 para separar partículas como que pueden ser clasificadas carbón o lignito. Pueden usarse los líquidos más pesados para verificar los porcentajes de otros pedazos del luz-peso como chert que tiene una gravedad específica menos de 2.40.3.2 El método puede ser útil identificando las partículas agregado porosas en las actividades de la investigación o en los análisis del petrographic.4. EL APARATO4.1 Que equilibrio-el equilibrio hacer trampas-formará a los requisitos de AASHTO M 231 para la clase de equilibrio del propósito general requerida para el peso de la muestra principal del ser de la muestra probado.4.2 Recipientes conveniente por secar la muestra agregado, y recipientes traje-capaz por sostener el líquido pesado durante la separación del fregadero-flotador.

2. 4.3 Espumadera-un pedazo de 300-µm (No. 50) tela del cedazo, conformando a M 92, de tamaño conveniente y forma por separar los pedazos flotantes del líquido pesado.4.4 Plato caliente u Horno-de tamaño apropiado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5°C (230 ± 9°F).4.5 Cedazo-300-pm (No. 50) y 4.75-mm (No. 4) conformando a M 92.4.6 Gravedad específica Medida-un hidrómetro que conforma a los requisitos de Sección 5 a través de 11 de Especificación E 100 o una combinación conveniente de cristalería graduada y equilibra, capaz de medición la gravedad específica líquida dentro de i - 0.01.5. EL LÍQUIDO PESADO5.1 El líquido pesado consistirá en uno de lo siguiente (Vea Nota 1):5.1.1 una solución de cloruro de cinc en el agua (para materiales que tienen una gravedad específica menos de 2.0).5.1.2 una mezcla de kerosine con 1,1,2,2 tetrabromoethane, proporcionó para producir las gravedades específicas deseadas (1,1,2,2-tetrabromoethane tienen una gravedad específica de aproximadamente 2.95).5.1.3 una solución de bromuro de cinc en el agua (para materiales que tienen una gravedad específica menos de 2.4).5.2 que se mantendrá la gravedad específica del líquido pesado en todo momento dentro de ± 0.01 del valor especificado durante la prueba. NOTE 1-en la mayoría de los casos, sólo el más 4.75 mm (No. 4) el fragmento de agregado tosco necesita ser evaluado por este método de la prueba sin tener en cuenta la cantidad de menos 4.75 mm (No. 4) el presente material. Sin embargo, la cantidad de 1.18 mm (No. 16) a 4.75 mm (No. 4) el presente material será incluido en la masa del 298 la muestra de la prueba en Sección 5.1 al calcular el por ciento de trozos de arcilla y las partículas friables.6. PROBANDO6.1 Afianzan una muestra del campo del agregado de acuerdo con T 2 y D 3665. Reduzca la muestra para probar el tamaño de la porción de acuerdo con T 248.6.2 Seco la porción de la prueba al peso constante a una temperatura de 110 ± 5°C (230 ± 9°F) antes de probar. El tamaño de la mini-mamá del espécimen de la prueba será como sigue: El Tamaño del Máximo nominal de Mínimo El agregado (Cuadrado-abriendo el Peso de Los cedazos) la Muestra, g, 4.74 mm (No. 4) 200 19.0 mm (3 ~ <en.) 3,000 37.5 mm (1/2 en.) 5,000 ., 75 mm (3 en.) 10,0007. EL PROCEDIMIENTO7.1 Multa Agregado-permite el seco pruebe espécimen de agregado de la multa para refrescar alojarse la temperatura y entonces cribar encima de un 300-1.em (No. 50) el cedazo hasta menos de 1 por ciento de los pasos materiales retenidos el cedazo en 1 minuto de cribar continuo. Pese el material más tosco que el No. 50 cedazo a los 0.1 g más cercanos y traiga este material a una condición saturar-superficie-seca (vea Nota 2) por medio del procedimiento especificado en T 84 (vea Sección 7.1.1), entonces introdúzcalo en el líquido pesado (vea Nota 1) en un recipiente conveniente. El volumen de líquido será

3. por lo menos tres veces el volumen absoluto del agregado. Vierta el líquido, incluso los pedazos flotantes, en un segundo recipiente, pasándolo a través de la espumadera, cuidando que sólo los pedazos flotantes se vierten fuera de con el líquido y que ninguno del agregado fino que se trasegan los fregaderos hacia la espumadera. Devuelva al primer recipiente el líquido que ha sido reunido en el segundo recipiente y, después de la agitación extensa de la muestra revolviendo, repite el proceso decantándose descrito simplemente hasta que el espécimen sea libre delos pedazos flotantes. Lave los pedazos decantados contenidos en la espumadera en unsolvente apropiado quitar el líquido pesado. El alcohol es apropiado para 1.1.2.2-tetrabromoathane y riega para el cloruro de cinc y soluciones de bromuro de cinc. Despuésde que los pedazos decantados se han lavado les permite secar (vea Sección 7.1.2). elCepillo los pedazos decantados secos de la espumadera hacia la cacerola de equilibrio ydetermina el peso a los 0.1 g más cercanos. Si la determinación más precisa se requiere, laspartículas decantadas se secarán al peso constante a 110 ± 5°C para determinar el valor deW, usó para el cálculo en Sección 8.1 (vea Sección 7.1.3).7.1.1 si la absorción como detener-minado de acuerdo con T 84 es conocido, el agregadofino puede prepararse para la prueba agregando a un peso conocido de arena seca lacantidad de agua él absorberá, mientras mezclando completamente, y permitiendo a la arenarepresentar en una cacerola cubierta 30 minutos antes del uso.7.1.2 secado debe tener lugar en la capucha o al aire libre si de otra manera que el clorurode cinc o el bromuro de cinc se usa. Un horno o el plato caliente pueden usarse paraacelerar el secado que proporciona que se hace en la capucha o que el horno es forzado-aire ventilado y que una temperatura de 115°C no se excede.7.1.3 normalmente la diferencia entre el peso horno-seco y el peso saturatedsurface-seco delas partículas decantadas no afectará el porcentaje calculado de pedazos ligerossignificativamente.NOTE 2-lf material sufre la degradación en el agua, el material no tiene que ser traído a unacondición saturar-superficie-seca.7.2 Agregado tosco--Permite elel espécimen de la prueba secado de agregado tosco para refrescar alojarse la temperaturay cribar encima

de un 4.75-mm (No. 4) el cedazo. Pese el material más tosco que el No. 4cedazo al 1 g más cercano, y traiga a una condición saturar-superficie-seca (vea Nota 2) pormedio del procedimiento especificado en T 85; entonces introdúzcalo en el líquido pesado enun recipiente conveniente. El volumen de líquido será por lo menos tres veces el el volumenabsoluto del agregado. Usando la espumadera, quite los pedazos que flotan a la superficie, yexcepto ellos. Repetidamente agite los pedazos restantes, y quite los pedazos flotanteshasta que ningún pedazo adicional suba a la superficie. Lave los pedazos que se desnatanfuera de en un solvente apropiado quitar el líquido pesado. Después de que el líquidopesado ha estado alejado, permite los pedazos para secar (vea Sección 7.1.2). Determine elpeso de los pedazos decantados al más cercano yo g. Si una determinación más precisa serequiere, seque las partículas al peso constante a 110 ± 5°C determinar el valor de W, usópara el cálculo en Sección 8.1 (vea Sección 7.1.3).8. EL CÁLCULO8.1 calculan el porcentaje de pedazos ligeros (pedazos que flotan en el líquido pesado) comosigue:Para el agregado fino:L = (W,/W2) x 100 Para el agregado tosco:

4. L = (W, JW3) x 100 donde:L = el porcentaje de pedazos ligeros, W, = el peso seco de pedazos que flotan, W2 el pesoseco de porción de espécimenmás tosco que 300-µm (No. 50)cribe, yWs = el peso seco de porción de espécimen más tosco que el 4.75-mm (No. 4) el cedazo.9. LA PRECISIÓN Y PREJUICIO9.1 precisión-ningún intealaboratory o estudios del intralaboratory han sido hacer trampas-ducted usando este método de la prueba para detener-minar el indices de precisión. Elcomité está buscando los datos pertinentes de los usuarios del método de la prueba.9.2 prejuicio-prejuicio del método de la prueba puede estimarse ejecutando gravedadespecífica separada y determinaciones de absorción en los pedazos individuales delfregadero separado, o fragmentos del flotador, o ambos.

Lignito: contiene entre el 50 y el 75% de carbono, sigue siendo mal combustible. Se formó en el Secundario y el Terciario. Era Terciaria es la era geológica que se inició hace 65,5 millones de años y que se extiende hasta la actualidad. Era de la desaparición de los dinosaurios. La era Secundaria se inició hace 251,0 millones de años y finalizó al comienzo de la era Terciaria. La era de los dinosaurios.

los lignitos   El lignito es una roca combustible con un contenido de agua menor de 75% del volumen y un contenido en restos vegetales, que fueron transformados debido a la carbonización. En el lignito se puede reconocer macroscópicamente algunos trozos de madera, de hojas y de frutos. Otros componentes adicionales en poca cantidad pueden ser minerales arcillosos, siderita, pirita, calcita y otros. Los lignitos sólo aparecen en sedimentos no compactados o muy poco compactados. El limite inferior hacia la turba se traza con un contenido de agua del 75% del volumen, el limite superior hacia la hulla o el carbón se muestra por la variación del color de la raya de café (lignito) a café-oscuro a negro (hulla).

 El lignito pardo o lignito blando El lignito pardo es un carbón húmico de grado bajo con un contenido de agua entre 10 y 75%. El lignito pardo se ubica entre la turba de grado más bajo y el lignito de grado más alto. El lignito pardo parece a la turba, pero es más sólido y más denso. Los yacimientos del lignito pardo o blando de Alemania oriental (zonas de Leipzig, Halle, Magdeburgo, Cottbus) y de la Alemania oriental (cerca de Colonia, Baja Renania) son de la terciaria.

  3.1.2.2 El lignito duro (Hartbraunkohle) Bajo los lignitos duros se distinguen el lignito mate (más sólido y más oscuro con respecto al lignito blando y estratificado) y el lignito brillante más evolucionado con respecto a la carbonización. El límite superior hacia la hulla se traza en base del color de la raya de las rocas, el lignito se caracteriza por un color de la raya café y la hulla por un color de la raya negro-café. Yacimientos cerca de Moscú, en Checoslovaquia, Hungría, Yugoslavia, EE.UU., Canadá entre otros.

3.1.2.3 El lignito xiloide o la xilita El lignito xiloide o la xilita es un lignito con trozos de madera fósil con una estructura bien conservada.

Palabra que designa un conjunto de carbones cuyo proceso de evolución es intermedio entre la turba y la hulla. Los lignitos se diferencian de los carbones de mayor rango (más antiguos) por su color, que varía del pardo al negro, y su textura amorfa, fibrosa o leñosa, por su contenido de humedad, que puede alcanzar hasta el 60 % en los casos extremos, su porcentaje de carbono, intermedio entre las hullas y las turbas, nunca por encima del 80 %; finalmente, por su alto contenido en ceras y resinas (5-15 %).

Los carbones minerales en general y los lignitos en particular se originan a partir de vegetales que, acumulados en grandes cantidades durante diversos períodos geológicos, han permanecido cubiertos por agua y experimentado una descomposición anaerobia. La reunión en un lugar de las enormes cantidades de restos de vegetales necesarios para la formación de los yacimientos de lignitos, pudo realizarse por dos modalidades diferentes: autóctona y alóctona. En la primera, también denominada in situ, las plantas que dieron origen al lignito crecieron en una zona que sufrió inundaciones periódicas. Cuando el terreno estaba enjuto crecían árboles, a veces tan grandes como los actuales pinos gigantes de California; al sobrevenir la inundación los árboles se mueren y los troncos caen, pero los tocones subsisten como se observa en algunos yacimientos. Durante la inundación se depositan sedimentos que posteriormente aparecen en el carbón en forma de finos lechos de materia mineral, generalmente pizarras que separan las capas de carbón e indican los diversos períodos de carbonificación que tuvieron lugar.

En la formación alóctona los restos de vegetales son arrastrados por las corrientes de agua depositándolos en los remansos donde sufren el proceso de carbonificación. Éste puede tener lugar en aguas dulces (cuencas límnicas) o salobres (cuencas parálicas). Las plantas que dieron origen a los lignitos pueden identificarse por los restos que se encuentran allí, mucho mejor conservados que en el caso de las hullas. Aparecen grandes trozos, troncos y ramas de coníferas, cuya conservación es facilitada por la presencia de resinas, pero también se encuentra gran cantidad de restos celulares y polen de angiospermas. Igualmente se encuentran en los lignitos escleroncios, hifas y esporas de hongos. La formación de la mayoría de los carbones sub-bituminosos o lignitos negros aragoneses tuvo lugar a fines del último período (Cretácico) de la Era Mesozoica en la transición Aptense-Albense (hace cien millones de años) en cuencas salobres. De formación posterior son los lignitos de la cuenca de Mequinenza, que datan del Oligoceno de la Era Terciaria (30 millones de años), en cuencas lacustres.

Por sus características, se distinguen los siguientes tipos de lignitos: pardo-terrosos o fibrosos (los más próximos a las turbas en aspecto y propiedades, de color pardo claro y textura fibrosa), leñosos o xifoides (de color pardo claro y con aspecto leñoso, constituidos por madera carbonificada cuya estructura conserva; en muchos carbones pardos se

observan bandas de lignito xiloide), carbones pardos amorfos (sin reserva de fibras vegetales), y lignitos negros o carbones sub-bituminosos (de color pardo oscuro a negro, de aspecto mate o con brillo sedoso, en ocasiones con bandas brillantes o mate como los carbones bituminosos).

Además de su utilización directa para combustión en centrales de producción de energía eléctrica, los lignitos han sido y son una excelente materia prima para la obtención de combustibles líquidos y gaseosos exentos de cenizas y heteroátomos (oxígeno, azufre y nitrógeno).

Esta práctica fue ampliamente desarrollada por Alemania, y en menor grado por Inglaterra e Italia durante los años de la II Guerra Mundial, con objeto de sustituir los suministros petrolíferos por combustibles obtenidos a partir de carbón. El proceso Bergius y la síntesis Fischer-Tropsch proporcionaron a Alemania la mayor parte de las gasolinas y combustibles diesel para sus necesidades bélicas. Acabada la contienda y restablecido el comercio de crudos, el carbón no pudo competir en precio con el petróleo y las instalaciones fueron poco a poco desmanteladas.

Dos son las principales técnicas de obtención de combustibles limpios a partir de carbón: la gasificación y la licuefacción. La gasificación del carbón consiste en traspasar la energía almacenada en el mismo a una masa de gases producidos cuyo manejo y transporte es más sencillo y menos costoso. La transformación se realiza en reactores adecuados y utilizando como reaccionantes con el carbón los llamados agentes gasificantes, que suelen ser: aire más vapor de agua, aire enriquecido con oxígeno más vapor, oxígeno más vapor, hidrógeno, etc. Parte del carbón se quema produciendo el calor necesario para que se desarrollen reacciones endotérmicas, como es la descomposición del vapor de agua. Esta transformación supone una desintegración total de la estructura carbonada primitiva del carbón. Según las condiciones de la operación -presiones de 1 atm. a 100 atm., temperaturas de 950° a 1.900° C, calidad del carbón y naturaleza de los agentes gasificantes-, se pueden obtener: gases de baja potencia calorífica aptos para combustión directa y para producción de electricidad mediante el llamado «ciclo combinado», y gases de potencia calorífica media, ricos en hidrógeno y monóxido de carbono, que pueden utilizarse como combustibles nobles, para síntesis química (metanol, gasolinas, etc.) y para hidrogenaciones del propio carbón. Mediante una etapa adicional llamada metanación, el gas de síntesis puede enriquecerse en metano (94-98 %), llegando a obtener un gas de alta potencia calorífica intercambiable con el gas natural.

La licuefacción del carbón consiste en, respetando algunas estructuras hidrocarbonadas presentes en el mismo, transformarlo en combustibles líquidos cuya relación atómica H/C esté más acorde con los productos de naturaleza petrolífera que con el carbón de partida. Esto se puede realizar bien hidrogenando la estructura o bien retirando carbono de la matriz carbonácea. Es un proceso menos drástico que la gasificación y no requiere en general temperaturas superiores a los 600° C; las presiones de trabajo pueden alcanzar normalmente valores de 150 a 300 atm. Esta transformación puede realizarse por distintos caminos: pirólisis, hidrogenación directa, hidrogenación indirecta (vía gasificación y síntesis Fischer-Trospsch), extracción por disolventes, etc.

Los líquidos obtenidos en la primera etapa de hidrogenación requieren un posterior tratamiento hidrogenante para elevar su contenido en hidrógeno y mejorar su calidad; esta operación está ya fundamentalmente basada en la tecnología petrolífera. Es de destacar en la licuefacción la importancia de los catalizadores, cuyo estudio y desarrollo se está potenciando notablemente. Los lignitos pueden también utilizarse para regenerar suelos deficitarios en materia orgánica, ya que por un tratamiento adecuado se consigue aumentar su contenido en ácidos húmicos, que son los constituyentes del humus de los suelos, base imprescindible para el desarrollo de las plantas. La naturaleza química de los ácidos húmicos del lignito les confiere una excelente disposición para retener metales pesados, especialmente importante en el caso de los radiactivos, y de ahí su potencial interés en el campo de la descontaminación.

 

Impurezas orgánicas 3.1.2.2.1

El agregado fino debe estar libre de cantidades nocivas de impurezas orgánicas y al ser

ensayada según la Norma Venezolana COVENIN 256 no debe producir un color más oscuro que el N° 3

del patrón Gadner. Un agregado fino que no pase este ensayo puede ser utilizado: a) Siempre y cuando la decoloración se deba principalmente a pequeñas cantidades de carbón o lignito.

b) Cuando al ensayar un mortero elaborado a base del agregado no tratado, según la Norma Venezolana

COVENIN 275, desarrolle una resistencia media a la compresión, a los 7 días y 28 días, no menor que el

95% de la desarrollada por un mortero similar hecho con otra porción de la misma muestra lavada en una

solución al 3% de hidróxido de sodio, cada resistencia media debe obtenerse en un número no menor de

seis (6) probetas.

Tabla 2. Sustancias nocivas Material Máximo porcentaje Método en peso de muestra total de ensayo Partículas desmenuzables 1,00 COVENIN 257 Material más fino que el cedazo COVENIN200 (75µm) - concretos sujetos a la abrasión* - otros tipos de concreto* 3,00 5,00 COVENIN 258 Carbón y lignito − donde sea importante la apariencia de la superficie del concreto.

− todos los demás concretos 0,50 1,00 COVENIN 260 Cloruros** 0,10 COVENIN 261 Sulfatos*** 1,00 * Si el material más fino que el cedazo COVENIN #200 (75µm) se compone de polvo de piedra que esté libre de arcilla o esquisto, estos límites se pueden aumentar al 13% a 15%, véase Nota 3. ** Esta condición debe cumplirse estrictamente en concretos armados.

*** La máxima cantidad permisible de sulfatos en una arena expresada con SO4 y referida al agregado seco no

será mayor de 1,00%. Se acepta como condición equivalente, que la cantidad de sulfatos expresados

como SO4 no sea mayor de 1,2 g/l de la muestra, sin que el volumen máximo de estas impurezas

sobrepase de 0,5 cm3. 3.1.2.2.2

El agregado fino que se use en concretos sujetos a humedecimientos frecuentes,

exposiciones largas a una atmósfera húmeda o en contacto con suelo húmedo, no debe contener

materiales que produzcan reacciones perjudiciales con los álcalis del cemento, en una proporción tal que

sean causa de expansiones excesivas del mortero o concreto. Se exceptúa el caso en que si las materias

se encuentran en cantidades nocivas, el agregado fino se puede utilizar con un cemento que contenga

menos del 0,6% de álcalis, calculados como óxido de sodio o con la adición de un material aprobado que

evite una expansión

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http://www.conservaenergia.com/empresas/astm/astm_principal.htm

http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/a-s-t-m-definicion-significado/gmx-niv15-con321.htm

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/YM9.html

El carbón se clasifica según diversos criterios:

- Tipo: diferencias en el tipo y clase de material vegetal que contenga, traducida a los denominados componentes macroscópicos del carbón: fusita, durita, clarita y vitrita.

- Rango: diferencias en el grado de evolución o carbonización que haya sufrido, debidos a las condiciones de presión y temperatura a que hayan estado sometidos. Es la evolución de turba a lignito, hulla y antracita.

Lignito Hulla Antracita

Densidad 1.1-1.3 1.2-1.5 1.4-1.8

Humedad (%)

20-50 3-25 3-5

% C 27-31 37-86 89-98

% Volátiles 25-55 25-50 2-14

P. Calorífico Cal/Kg.

2000-4000 3500-7500 7000-8350

Propiedades del carbón según su rango

- Grado: clasifica el carbón en función del nivel de impurezas (cenizas) que contenga.

Origen:

El origen del carbón está en relación evidente con la acumulación de materia vegetal superior (troncos, ramas, hojas) en cuencas marinas o continentales. Los parámetros que definen la posibilidad de acumulación de la materia vegetal que va a dar origen al

carbón son similares a los que permiten la acumulación de microorganismos para dar lugar al petróleo:

- Medios protegidos del influjo detrítico: la abundancia de depósitos detríticos resta calidad al carbón, y favorece la degradación de las plantas que se acumular conjuntamente.

- Profundidad adecuada del medio, para evitar oxidación y permitir la acumulación vegetal.

- pH bajo de las aguas, dado que un pH mayor de 5 produce la degradación de la materia vegetal.

- Subsidencia continuada del fondo, para mantener unas condiciones uniformes a lo largo del tiempo.

Esta acumulación se puede producir en el propio medio de vida de las plantas, o en medios distintos al de formación, como deltas, estuarios o albuferas. Esto permite diferenciar carbones autóctonos, formados en el propio medio de vida, y aloctónos, formados en un medio diferente al de vida: la materia vegetal ha sufrido un transporte, más o menos largo.

Sigla de la American Society for Testing and Materials, fundada en 1898. Es la mayor organización científica y técnica para el establecimiento y la difusión de normas relativas a las características y prestaciones de materiales, productos, sistemas y servicios.Los estándares A.S.T.M. cubren una amplia gama de cuestiones: desde la metalurgia al papel, desde los materiales de construcción a los lubricantes y productos petrolíferos en general. En particular, la A.S.T.M. ha contribuido, junto con la S.A.E. y el A.P.I.. a la realización de la nueva clasificación de los aceites para motores, basada en las prestaciones y los servicios a que se destinan; la función desarrollada por la asociación ha consistido en establecer métodos de ensayo y sus límites de aceptación. La dirección de la sociedad en EE.UU. es: 1916 Race St., Philadelphia, Pa. 19013.

EL CARBÓN MINERAL

La carbonificación

La carbonificación es el proceso geológico de formación de materiales

con contenido creciente en carbono (turbas y carbones minerales) a

partir de materiales orgánicos que se encuentran en la corteza

terrestre por transformación gradual a temperaturas moderadas

(alrededor de 250 ºC) y a alta presión. La carbonificación es un

proceso de deshidrogenación incompleta, con una cinética muchísimo

más lenta que la de la carbonización (eliminación de los volátiles de la

materia orgánica por calentamiento en ausencia de aire). La

carbonificación no es una fosilización ya que en el caso de la

fosilización la materia orgánica se sustituye gradualmente por materia

mineral mientras que en el caso de la carbonización el carbón mineral

resultante sigue siendo un compuesto orgánico. 

En la carbonificación existen dos grandes etapas: la diagénesis, en la

que tiene lugar descomposición de la materia orgánica por las

bacterias hasta formar la turba y el metamorfismo en el que se

continúa la carbonificación por la acción del calor y la presión. Durante

la diagénesis ocurren procesos de descomposición de la materia

orgánica debido al ataque de las bacterias aeróbicas, lo que sucede

cuando los restos vegetales están cubiertos parcialmente por agua, o a

poca profundidad, donde aún hay oxígeno para que puedan existir

estas bacterias. Durante esta etapa se produce una reducción de

volumen de hasta un 50%. Una vez que las bacterias consumen todo

el oxígeno esta etapa finaliza y comienza la descomposición de la

materia orgánica restante por las bacterias anaeróbicas. En esta etapa

continúa la descomposición de la materia orgánica produciéndose

ácidos húmicos, los cuales van acidificando el medio hasta llegar a un

pH 4, en el cual mueren las bacterias anaeróbicas. De esta forma se

forma la turba sobre la cual se van depositando más restos vegetales

que a su vez forman más turba, lo que hace que la temperatura de las

capas inferiores vaya aumentando comenzando las transformaciones

por metamorfismo cuando la temperatura alcanza los 100 ºC. Con el

transcurso de miles de años, más acumulaciones de turba y

sedimentos van enterrando cada vez más el carbón mineral que se

está formando. Debido al aumento de la temperatura y la presión, el

carbón mineral va evolucionando desde el lignito hasta la antracita,

liberándose gases, sustancias volátiles y aceites, y enriqueciéndose

cada vez más en carbono.

Formación del carbón mineral

La gran mayoría de los depósitos de carbón mineral se formaron

durante el período geológico del Carbonífero. Otros depósitos

importantes se formaron durante el Pérmico. Existen también

depósitos, menos abundantes pero significantes, formados durante el

Triásico y el Jurásico y en menor cantidad en el Cretácico.

 

La formación del carbón y el diluvio universal

El origen y formación del carbón mineral ha dado lugar a un

controvertido debate, que aun permanece, entre los evolucionistas

(que explican la formación del carbón a partir de una acumulación

orgánica natural como turberas, marismas, pantanos etc., que fueron

paulatinamente cubiertos por estratos de sedimentos, sufriendo

posteriormente un proceso de carbonificación durante millones de

años) y los creacionistas (los cuales sugieren que la mayoría del

carbón se desarrolló a partir de materia vegetal transportada de otras

partes, y que provenía de materias vegetales arrastrados durante una

catástrofe de gran envergadura a nivel mundial, como fue el diluvio

universal de Noé).

Algunos de los argumentos a favor y en contra de la teoría de la

acumulación gradual (teoría evolucionista) y la sepultura catastrófica

(teoría creacionista) se resumen a continuación.

Creacionista. Presencia de restos de árboles que no crecen en

ambientes pantanosos.

Evolucionista. Reconoce la formación, pero solo en algunos

yacimientos, de ciertos depósitos de sedimentos transportados de

otros lugares, junto con la formación por acumulación gradual.

Creacionista. Presencia de fósiles de animales marinos muy bien

conservados que no han experimentado el mismo grado de

descomposición que el carbón.

Evolucionista. Presencia de fósiles de distintas épocas desde el

carbonífero hasta el cretácico incluyendo alguna huella de dinosaurio.

Ausencia de fósiles o restos de ningún animal que fuese

contemporáneo de Noé.

Huellas de distintos dinosaurios encontradas en una mina de carbón den Utah

Creacionista. Existencia de yacimientos con capas de muchos metros

de espesor (algunos de hasta 100 ó más metros ) que requerirían de

grandes acumulaciones de materia vegetal traída de otra parte.

Según los creacionistas serían necesarios unos 12 metros de restos

de vegetación acumulada para producir una capa de carbón de 1

metro de espesor. Por otro lado, asume que en condiciones

adecuadas de presión y temperatura los restos vegetales no

necesitan de mucho tiempo para evolucionar a carbón. Otro

argumento esgrimido por los creacionistas a favor de la rápida

acumulación y carbonificación es que, si el cálculo se hace en

términos energéticos, se estima que 128 años de energía solar

acumulada en las plantas por fotosíntesis serían equivalentes a la

energía acumulada en los yacimientos de carbón conocidos.

Evolucionista. Sostienen que la proporción necesaria de restos

vegetales acumulados frente a al espesor de una capa de carbón es

menor de 2:1 y muy cercana a 1:1. Por otro lado, en muchos

carbones bituminosos se observa un bajo contenido en cenizas, lo

que los hace incompatibles con un origen por arrastre de depósitos

masivos de materia orgánica necesariamente mezclados con materia

inorgánica.

 

Rango de los carbones minerales

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de

carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó

el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y

en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita,

que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución

depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y

condiciones de presión, temperatura, entorno, etc. en las cuales la

materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral. El rango de

un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su

contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad,

poder calorífico etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en

carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su

humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias

clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más

utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en: antracita,

bituminoso bajo en volátiles, bituminoso medio en volátiles,

bituminoso alto en volátiles, sub-bituminoso, lignito y turba. La

hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.

En cuanto a los parámetros de rango estos también pueden variar de

una clasificación a otra, aunque unos valores promedio podrían ser los

que figuran en la siguiente Tabla.

RANGO C fijo

(%)

 Humedad

( %)

 Materia Volátil

( %)

 Poder calorífico (MJ/kg)

Antracita 86 - 98 < 3 < 5 23 -33

Bituminoso

(Hulla)

(bajo, medio y

alto en volátiles)

45 - 86 5 - 10 10 - 30 24-35

Sub-bituminoso 35 - 45 15 - 30 30 - 40 20-21

Lignito  25 - 42 40 - 60 40 - 50 10-20

Turba < 25

 

Antracita. Las antracitas datan de los periodos Carbonífero y Pérmico

de la era primaria, hace unos 250 millones de años. Es el carbón

mineral de más alto rango y el que presenta mayor contenido en

carbono. Sin embargo, su poder calorífico es, en general, inferior al de

los carbones bituminosos debido a su bajo contenido en materia volátil.

La antracita presenta una ignición difícil, pero arde dando una llama

azul corta y sin apenas humos. La antracita presenta una mayor

dureza, densidad y brillo que el carbón bituminoso.

Carbón Bituminoso.  Existen carbones bituminosos que datan de los

periodos Jurásico, Triásico, Pérmico y Carbonífero. Es un carbón

mineral denso de color negro o marrón oscuro, se utiliza para su

combustión en centrales térmicas y para la producción de coque

metalúrgico. La hulla pertenece a este tipo de carbón bituminoso, con

contenidos alto y medio en volátiles. 

Carbón Sub-Bituminoso. Estos carbones presentan propiedades

intermedias entre las del lignito y los carbones bituminosos.

Normalmente se utilizan en centrales térmicas para la producción de

energía. 

Lignito. Es de rango inferior al de los carbones sub-bituminosos, y por

lo general, presenta un color marrón oscuro por lo que se les

denomina a veces lignitos pardos. Se usan principalmente en la

producción de energía en centrales térmicas. Una variedad de Lignito

muy particular es el azabache, que es muy apreciado en joyería y

considerado como una piedra semipreciosa.  

Turba. La turba es un material orgánico compacto, de color pardo

oscuro y  rico en carbono. La formación de turba constituye la primera

etapa del proceso por el que la vegetación se transforma en carbón

mineral. Se forma como resultado de la putrefacción y carbonización

parciales de la vegetación en el agua ácida de las turberas. La

formación de una turbera es relativamente lenta como consecuencia

de una escasa actividad microbiana, debida a la acidez del agua o la

baja concentración de oxígeno. El paso de los años va produciendo

una acumulación de turba que puede alcanzar varios metros de

espesor, a un ritmo de crecimiento que se calcula de entre medio y

diez centímetros cada cien años.  En estado fresco alcanza hasta un

98% de humedad, pero una vez desecada puede usarse como

combustible. La turba también se usa en jardinería para mejorar suelos

por su capacidad de retención de agua.

Mina de carbón a cielo abierto en Fabero del Bierzo (España)

 

Principales usos de los carbones minerales

Algunos historiadores creen que el carbón comenzó a utilizarse

comercialmente en China. Hay indicios de una mina situada en el

noroeste de China que suministraba carbón para fundiciones de cobre

y para la fabricación de monedas hacia el año 1000 AC. Una de las

primeras referencias al carbón fue realizada por el filósofo griego

Aristóteles, que hacía referencia a una roca similar al carbón vegetal.

Se han encontrado restos de carbón entre las ruinas romanas en

Inglaterra, lo que indica que los romanos utilizaban la energía del

carbón desde antes del 400 DC. En las crónicas de la Edad Media se

habla de la extracción de carbón en Europa, e incluso del comercio

internacional desde las costas inglesas hacia Bélgica. Fue durante la

revolución industrial en los siglos XVIII y XIX cuando aumentó la

demanda de carbón. Las mejoras en el motor de vapor de James Watt,

patentado en 1769, fueron las responsables principales del crecimiento

del uso del carbón. La historia de la extracción y el uso del carbón está

totalmente vinculada a la de la revolución industrial: la producción de

acero, el ferrocarril y los barcos a vapor. El carbón también se utilizó

para producir gas para iluminar muchas ciudades, lo que se denominó

el “gas ciudad”. Este proceso de gasificación vio el crecimiento del uso

de la luz de gas en zonas metropolitanas a comienzos del siglo XIX,

especialmente en Londres. El uso del gas de carbón en la iluminación

de las calles acabó siendo sustituido tras la irrupción de la era

industrial. Con el desarrollo de la energía eléctrica en el siglo XIX, el

futuro del carbón fue acercándose a la generación de electricidad. La

primera central eléctrica de combustión de carbón mineral,

desarrollada por Thomas Edison, entró en funcionamiento en Nueva

York en 1882, proporcionando electricidad a las luces domésticas.

La gran mayoría de los carbones minerales se destinan a la

producción de energía eléctrica en centrales térmicas. También se

utiliza como combustible para la producción de energía térmica en

hornos, calefacciones, etc. Sin embargo este uso ha venido perdiendo

importancia debido a la utilización de otro tipo de combustibles, como

los derivados del petróleo o los derivados de la biomasa. Otro de los

usos mayoritarios de los carbones, especialmente de la hulla y

carbones bituminosos (carbones coquizables), es la producción de

coque metalúrgico, usado para la obtención de arrabio en el alto horno

y en otras industrias metalúrgicas. Durante el proceso de coquización

también se obtiene, además del coque, la brea de alquitrán de hulla.

Una gran parte de las breas son utilizadas, junto con el coque de

petróleo, en la producción de electrodos para la industria del aluminio y

electrodos para hornos de arco eléctrico. Las breas de alquitrán de

hulla también pueden ser usadas como precursores del grafito

sintético, fibras de carbono y materiales compuestos C/C. Algunos

productos químicos pueden producirse a partir de subproductos

obtenidos durante la coquización como la creosota, la naftalina, el

fenol y el benceno. El gas de amoníaco recuperado de los hornos de

coque se utiliza para fabricar sales de amoníaco, ácido nítrico y

fertilizantes agrícolas. La gasificación de algunos carbones minerales

da lugar a la producción de distintos tipos de gases que pueden

utilizarse como combustible o en la fabricación de diversos

compuestos químicos. En ciertos países el carbón se convierte en

combustibles líquidos, a este proceso se le denomina licuefacción. El

combustible líquido puede refinarse para producir combustible de

transporte y otros productos similares a los derivados del petróleo,

como plásticos y disolventes. Existen dos métodos principales de

licuefacción: la licuefacción directa de carbón, en la que el carbón se

convierte en combustible líquido en un único proceso y la licuefacción

indirecta de carbón, en la que el carbón primero se gasifica y después

se convierte en líquido. Por otro lado, los carbones no coquizables (o

los coquizables cuando se les eliminan sus propiedades plásticas

mediante un proceso de oxidación) pueden someterse a procesos de

carbonización/activación, obteniéndose carbón activo. Aunque no de

forma mayoritaria, el carbón mineral también puede usarse en muchas

otras aplicaciones, como por ejemplo la fabricación de  espumas de

carbono.