A study of coal-metal complexes by thermal analysis

Abstract

Coal-metal complexes obtained by dynamic sorption of cations from water solution on sulphonated and oxidized coals. Complexes with the following cations were produced: Mg, Ca, Zn, Cd, Ba, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Pb and Ag. DTA curves of sulphonated coal and sulphonated coal-metal complexes are distinct and can be divided into three groups on the basis of shape and peak temperatures, the main influence being the type of chemical bondbetween metal cation and functional group of the coal. For metal complexes with oxidized coal the main exothermic peak shifts either to higher of lower temperatures, depending on the nature of the cations. The presence of metal chemically bound to carboxylic-and sulpho-groups of the coal causes additional thermal effects to appear on the DTA curves.

Zusammenfassung

Eine Reihe von Kohle-Metall-Komplexen wurde durch dynamische Sorption von Kationen aus wä\rigen Lösungen an sulfonierten und oxidierten Kohlen dargestellt. Dabei wurden Komplexe mit den folgenden Kationen erzeugt: Mg, Ca, Zn, Cd, Be, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Pb und Ag. Die DTA-Kurven für sulfonierte Kohle und sulfonierte Kohle-Metall-Komplexe unterscheiden sich voneinander und können anhand des Kurvenverlaufes und der Peaktemperaturen drei Gruppen zugeordnet werden, wobei der größte Einfluß durch den Typ der chemischen Bindung zwischen Metallkation und den funktionellen Gruppen der Kohle ausgeübt wird. Für Metallkomplexe mit oxidierter Kohle verschiebt sich der größte exotherme Peak in Richtung höherer oder niedrigerer Temperaturen, in Abhängigkeit von der Art des Kations selbst. Die Gegenwart von Metall, welches an der Kohle chemisch über Carbonsäure-und Sulfogruppen gebunden ist, verursacht zusätzliche thermische Effekte, die sich in den DTA-Kurven wieder-spiegeln.