Major, Minor és nyomelemek
a szén elemeit az alábbi táblázat mutatja. A fő elemek olyan elemek, amelyek a szén tömegének több mint 1% – át teszik ki: szén, hidrogén, oxigén, nitrogén és kén. A szén relatív százalékos aránya a rangdal növekszik, míg az oxigén és a hidrogén százalékos aránya a rangdal csökken.
kisebb elemek ae elemek, amelyek a szén tömegének 1,0-0,01% – át teszik ki. A szénben gyakori kisebb elemek a nátrium, magnézium, alumínium, szilícium, foszfor, kálium, kalcium, titán, mangán és vas. A kisebb elemek többsége a szén ásványi anyagaihoz kapcsolódik, bár a foszfor a szerves szénmátrixhoz is kapcsolódik. A kisebb elemek viszonylag gyakoriak a szénben. Ezek a kisebb elemek nem minden szénvarratban fordulnak elő, és azok, amelyek előfordulnak, különböző koncentrációkban, különböző varratokban teszik ezt meg. Valójában a kisebb elemek koncentrációja függőlegesen és oldalirányban változhat egyetlen szénágyon belül (lásd például Finkelman, 1981, 1995; Schweinfurth and Finkelman, 2003; Swaine, 2013).
a periódusos rendszerben vázolt többi elem 100 ppm vagy annál kisebb koncentrációban fordul elő. Ezeket nyomelemeknek nevezik. Nem minden szén tartalmazza ezeket az elemeket, és koncentrációjuk nagymértékben változik a szénágyak között és azokon belül. Az ásványi anyagokhoz hasonlóan nyomelemek is bevezethetők a peatifikáció során (szingenetikus) vagy a koalifikáció bármely szakaszában (diagenetikus).
a nyomelemek fontos szempontja a kémiai társulás. A nyomelemek szervesen kötődhetnek a szénmátrixhoz, vagy ásványi anyaghoz kapcsolódhatnak. Az antimon, a berillium, a bór, a gallium és a germánium általában szervesen kötődik; ez azt jelenti, hogy szorosan kapcsolódnak a szénmátrixhoz. Az arzén, a króm, a nikkel, a szelén, a titán, az urán és a vanádium, többek között, szervesen kötődhetnek vagy ásványi anyagokban fordulhatnak elő, a széntől függően (Gluskoder és mások, 1977; Miller és Given, 1986; Given és Miller, 1987; Goodarzi, 1988; Finkelman, 1995; Swaine, 2013).
a szénben lévő nyomelemek kémiai összefüggéseinek megértése segíthet meghatározni (1), hogy az elemeket el lehet-e távolítani vagy csökkenteni kell-e a szénből a felhasználás előtt, (2) hol kerülnek az elemek (kibocsátások, szilárd maradványok) a szénfelhasználás során és azt követően, és (3) a legjobb gyakorlatok és előírások alapján a legjobb mechanizmusok az elemek Felhasználási folyamatában esetlegesen felmerülő technológiai vagy környezeti problémák enyhítésére.
a szénben lévő nyomelemek közül 15-et veszélyes légszennyező anyagként sorol fel az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége. A higany jelenleg az egyetlen Haps-elem, amelyet a széntüzelésű erőművek kibocsátása szabályoz és ellenőriz az Egyesült Államokban (U. S. Environmental Protection Agency, 1997, 1998, 2016b). Sok más Hap (arzén, kadmium, kobalt, higany, ólom, néhány szelén és antimon) általában szulfid ásványi anyagokkal, például pirittel társulnak, így az előkészítő üzemekben történő égés előtt eltávolítják (vagy legalábbis redukálják) a szulfid ásványi anyagokat a szénből, és az égés után eltávolítják vagy átalakítják a kénes füstgázokat.
a szén és a szén-dúsító termékek szintén hasznos nyomelemek potenciális forrásai. A szenet a közelmúltban a ritkaföldfémek potenciális forrásaként vizsgálták. A ritkaföldfémek számos olyan elemet tartalmaznak, amelyekről a legtöbb ember még nem hallott, beleértve a lantanid sorozat elemeit (cérium a lutéciumon keresztül) és az itterbiumot. Bár viszonylag ismeretlen, a ritkaföldfém ásványi anyagok nagyon fontosak a modern technológiai világban, mert használják a különböző termékek minden nap, beleértve a televíziókat és a mobiltelefonokat. A tudósok ezen elemek új forrásait keresik a kereslet növekedésével.
