Химията На Живота: Много Приложения На Маслото

{h1}

Черното злато има в него повече от бензина.

Бележка на редактора: Тази случайна поредица от статии разглежда жизненоважните неща в нашия живот и химията, от която са направени.
Освен вода, няма течност, на която хората разчитат повече от петрол. То гориво с нашите превозни средства, отоплява домовете ни, прокарва пътищата ни и запълва нашите пазарски рафтове с безброй потребителски продукти.
Около 85 процента от петрола или суровия петрол, консумиран в Съединените щати, отива в горива, като бензин, реактивно гориво и петрол за отопление на дома, според най-новите данни на Администрацията за енергийна информация.
„Течните горива са това, за което всички знаят, но много голям брой други продукти идват от петрола“, казва Жан-Франсоа Лариве, технически координатор за Concawe, европейска асоциация на петролни компании.
Списъкът на горивни съединения, които могат да бъдат извлечени от масло, е изчерпателен: смазочни материали за автомобили, асфалт за пътища, каси за покриви, восъци за опаковане на храна, както и разтворители за бои, козметика и химическо чистене. Нефтохимикатите също така осигуряват градивните елементи за огромно множество от пластмаси и пени.
Ранни употреби
Петролът се използва от хиляди години. Древните вавилонци изграждали стени и кули с асфалт, китайците пробивали за „скално масло“, за да осигурят отопление и осветление, а византийците пръскали „гръцки огън“ като запалително оръжие.
Много култури също са използвали петрола като лекарствен лек, давайки му имена като "масло от Св. Киринус", "Барбадосов катран" и "Сенека масло". Съвременното ни общество продължава да използва вазелин като мехлем за кожа.
Петролът се превръща в значително ценна стока в средата на 19 век, когато са разработени съвременни техники за химическа дестилация за отделяне на керосин от суров нефт. Рафинираният керосин може да се използва в лампи, като замени по-скъпото масло от китове.
Всъщност първият бум на петрола в Съединените щати - започнал точно преди 150 години в Западна Пенсилвания - беше предизвикан от пазара на керосин.
През 1919 г. обаче производството на керосин е надминато от производството на бензин, друго производно на нефт. След това щастието на петролната индустрия се задвижва до голяма степен от популярността на автомобила. Почти 90 процента от енергията за транспорт идва от горивата, получени от петрол.
Химическа попури
Петролът не е единична молекула, а смесица от хиляди молекули, най-важната от които са въглеводородите. Това са вериги или пръстени от въглеродни атоми, заобиколени от водородни атоми.
Връзките между въглеродните и водородните атоми съхраняват много химическа енергия. Когато въглеводородът се изгори, тези връзки се разпадат, за да образуват въглероден диоксид и вода.
"С въглеводороди можете да пренасяте много енергия в малък обем, което ги прави привлекателни за горивата за транспортиране", заяви Лариве пред WordsSideKick.com.
Въпреки че бензинът обхваща почти половината от цялото производство на петрол в Съединените щати, от съвременната рафинерия за петрол излиза широка гама от горива и специални масла. Първоначално петролът се нагрява в котел за отделяне на по-малките въглеводороди с ниски температури на кипене от по-големите въглеводороди с високи точки на кипене.
Различните дестилати могат приблизително да се характеризират с броя на въглеродните атоми в съставните им въглеводороди:
* Петролният газ се състои от молекули с 1 до 4 въглерода, включително метан, етан, пропан и бутан. Използва се за отопление, гориво за превозни средства (като така наречения втечнен нефтен газ) и като химическа суровина.
* Нафтата е смес от молекули в границите от 5 до 9 въглерода. Използва се като разтворител в продукти като боя и лак за дърво, или може да се смеси с бензин.
* Бензинът е комбинация от молекули с главно 6 до 11 въглерода. От тях хептанът със 7 въглерода причинява нежелано чукване на двигателя, така че рафиниращите се опитват да се смесват в по-гладко изгарящ се октан с 8 въглерода.
* Керосинът, с около 10 до 18 въглерода на молекула, се използва до голяма степен за производството на реактивно гориво.
* Дизелът е съставен от въглеводороди с приблизително 12 до 24 въглерода. Може да захранва автомобили, влакове и тежки машини.
* Смазочното масло идва от по-тежки молекули с 20 до 50 въглерода.
* Мазутът има приблизително 20 до 70 въглерода на молекула и намира приложение в електроцентралите и в корабните котли.
* Остатъчните вещества са твърди вещества на стайна температура, съставени от молекули с 30 или повече въглерода. Те включват асфалт, катран и восъци. Друг остатък е богат на въглерод „кокс“, който намира употреба като гориво или в термоустойчиви електроди.
Рафинериите не трябва просто да се задоволяват със сместа от въглеводороди, която природата предоставя в нефта. Има няколко химични процеса, които могат да променят един въглеводород в друг. Например „крекингът“ включва разбиване на по-големи въглеводороди на по-малки с топлина или катализатори.
нефтохимия
Освен че имат висока енергийна плътност, дългите вериги от въглеводороди също са добри градивни елементи за изграждането на по-сложни молекули, като пластмаса и фармацевтични лекарства.
"Маслото е голям източник на готови и полуготови молекули", каза Лариве.
Двата основни класа нефтохимикали са олефини и аромати. Тези молекули имат "ненаситени" въглеродни връзки, които им позволяват да бъдат свързани в дълги вериги, наречени полимери.
Олефините, като етилен и пропилен, се образуват от нефтен газ или от напукване на по-големи въглеводороди. Етиленът се използва за направата на полиетилен (например пазарски чанти) и винил (например седалки, сайдинг, записи). Пропиленът се използва за производството на полипропилен (например твърда опаковка, мебели) и изопропилов (триещ) алкохол.
Ароматните са пръстеновидни въглеводороди, като бензол, толуен и ксилол. Бензолът се използва за направата на полистирени (например пластмасови съдове, стиропор). Толуолът се използва за производството на полиуретани (например мебелни пяни) и найлон (например въжета, чорапи). Ксилолът се използва в полиестери (например тъкани).
Бъдещата употреба на маслото
При цялата му полезност има силно желание да ограничим зависимостта си от петрола. Той има дестабилизиращо влияние върху глобалната политика, както и дестабилизиращо влияние върху глобалния климат чрез свързаните с това емисии на въглероден диоксид.
Биогоривата като етанол и биодизел привличат много внимание и изследователите работят върху производството на пластмаси от растения и селскостопански отпадъци.
Въпреки това, алтернативите ще трябва да се конкурират срещу сравнително ниската цена на петрола и високата енергийна плътност на петролните горива. Нещо повече, настоящите селскостопански практики изискват много петрол за задвижване на трактори и камиони за доставка, както и за производство на някои пестициди и торове.
„По всяка вероятност ще ни трябва масло много дълго време“, каза Лариве.

  • Химията на живота: Човешкото тяло
  • Химията на живота: откъдето произлиза маслото
  • Химията на живота: Пластиката в автомобилите


Видео Добавка: Любовь и голуби (комедия, реж. Владимир Меньшов, 1984 г.).




Изследване


5 Изобретения На Наса, В Които Няма Да Повярвате
5 Изобретения На Наса, В Които Няма Да Повярвате

Science Cloud: Atom-Smashing Lab Се Присъединява Към Нова Компютърна Инициатива
Science Cloud: Atom-Smashing Lab Се Присъединява Към Нова Компютърна Инициатива

Наука Новини


Отвъд Контрола На Раждаемостта: 5 Условия „Хапчето“ Може Да Помогне За Лечение
Отвъд Контрола На Раждаемостта: 5 Условия „Хапчето“ Може Да Помогне За Лечение

Как Работят Вампирите
Как Работят Вампирите

900-Лб. Древен Крок Торе През Костенурки, Битки Чудовищни ​​Змии
900-Лб. Древен Крок Торе През Костенурки, Битки Чудовищни ​​Змии

Синдром На Поликистозни Яйчници: Симптоми И Лечение
Синдром На Поликистозни Яйчници: Симптоми И Лечение

Отвличането На Вниманието Намалява Болката, Изследванията Откриват
Отвличането На Вниманието Намалява Болката, Изследванията Откриват


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com