الفحم مخلوط وليس نقي. يتكون الفحم من خليط من المواد العضوية، مثل الخشب والنباتات والحيوانات، والتي تعرضت للحرارة العالية لفترات طويلة من الزمن. يتكون الفحم بشكل أساسي من الكربون، ولكن قد يحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والعناصر الأخرى.
يمكن أن يختلف تكوين الفحم باختلاف نوع المادة العضوية التي نشأ منها، وطريقة حرقها، ودرجة الحرارة التي تعرضت لها. على سبيل المثال، يحتوي الفحم الحجري على نسبة أعلى من الكربون من الفحم البني، ويحتوي الفحم المضغوط على نسبة أعلى من الرماد من الفحم العادي.
بشكل عام، يمكن اعتبار الفحم مخلوطًا لأن تكوينه لا ينحصر في مادة واحدة. ومع ذلك، يمكن اعتبار الفحم نقيًا في بعض الحالات، مثل الفحم الحجري عالي الجودة الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون.
فيما يلي بعض الأمثلة على المواد التي قد تحتوي على الفحم:
- الفحم النباتي: يتكون من بقايا النباتات التي تعرضت للحرارة العالية لفترات طويلة من الزمن.
- الفحم الحجري: يتكون من بقايا النباتات التي تعرضت للحرارة والضغط العاليين لفترات طويلة من الزمن.
- الفحم المضغوط: يتكون من الفحم النباتي أو الفحم الحجري الذي تم ضغطه لتحسين خصائصه.
- الفحم المنشط: يتكون من الفحم النباتي أو الفحم الحجري الذي تم معالجته بالحرارة لزيادة المساميته.
يستخدم الفحم في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك توليد الطاقة، وصناعة الصلب، وصناعة الأسمدة، وصناعة المواد الكيميائية.