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煤中的碳：一般認為，煤是由帶脂肪側鏈的大芳環(huán)和稠環(huán)所組成的。這些稠環(huán)的骨架是由碳元素構成的。因此，碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。同時，煤中還存在著少量的無機碳，主要來自碳酸鹽類礦物，如石灰?guī)r和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中干燥無灰基碳含量為55～62％；成為褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；煙煤的碳含量為77～92.7％；一直到高變質的無煙煤，碳含量為88.98％。個別煤化度更高的無煙煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的無煙煤，碳含量高達95～98％。因此，整個成煤過程，也可以說是增碳過程。

煤中的氫：氫是煤中第二個重要的組成元素。除有機氫外，在煤的礦物質中也含有少量的無機氫。它主要存在于礦物質的結晶水中，如高嶺土(Al203•2Si02•2H2O)、石膏(CaS04•2H20 )等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中，隨著煤化度的加深，氫含量逐漸減少，煤化度低的煤，氫含量大；煤化度高的煤，氫含量小?？偟囊?guī)律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98％時，氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80～86％之間時，氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段，氫含量能高達6.5％。在碳含量為65～80％的褐煤和長焰煤段，氫含量多數(shù)小于6％。但變化趨勢仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。

煤中的氧：氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態(tài)存在。有機氧主要存在于含氧官能團，如羧基(--COOH)，羥基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；無機氧主要存在于煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少，甚至趨于消失。褐煤在干燥無灰基碳含量小于70％時，其氧含量可高達20％以上。煙煤碳含量在85％附近時，氧含量幾乎都小于10％。當無煙煤碳含量在92％以上時，其氧含量都降至5%以下。