لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 7
طلای سیاه ، اندوخته روبه پایان
پس از آب ، نفت فراوان ترین مایع در بخش های بالایی پوسته زمین است . نفت یک منبع غنی از مواد شیمیایی است . حدود 87% هر بشکه نفت برای سوزاندن و 13% برای ساخت بکار می رود . بی توجهی در مصرف نفت باعث ورود مقادیر زیادی Co2 در هوا و آلودگی هوا می شود .
به زغال سنگ ، نفت خام و گاز طبیعی ، سوخت های فسیلی می گویند . سوخت های فسیلی منابعی تجدید ناپذیرند زیرا تشکیل آنها بسیار آهسته است و سرانجام روزی تمام خواهد شد .
پالایش نفت خام
نفتی که از چاه بیرون آورده می شود نفت خام نام دارد . پس از جداکردن نمک ها و اسید ها ،هیدروکربن های باقی مانده را پالایش می کنند . عمل پالایش با تقطیر جزء به جزء نفت خام انجام می شود . در آغاز نفت خام را در کوره تا Cْ 400 گرم می کنند سپس آن را با پمپ به پائین برج تقطیر که بیش از 30 متر ارتفاع دارد می فرستند . مولکول های کوچکتر و سبکتر و زود جوش تر به سوی بالا ستون تقطیر می روند و مولکول ها یسنگین تر و دیر جوش تر به سمت پائین برج می روند .(مطابق شکل ۴- یک برج تقطیر، صفحه 118 کتاب.)
برش گازی نفت شامل ترکیبهایی با نقطه جوش پائین است . مولکول های این گازها از ۱ تا ۴ اتم کربن دارند . برش های مایع نفت که شامل بنزین ، نفت و روغن های سنگین تر هستند شامل مولکول های ۵ تا 20 کربن هستند . برش جامد و روغنی که حتی در دماهای بالا بخار نمی شوند مولکول هایی با بیش از 20 اتم کربن هستند .
شیمی آلی
بخشی از علم شیمی است که درباره مواد آلی گفتگو می کند . ویژگی آشکار ترکیب های آلی وجود اتمهای کربن در همه آنهاست . از این رو شیمی آلی را شیم یترکیب های کربن نیز می گویند .
هیدروکربن های سیر شده یا آلکان ها
در یک آلکان ، هر اتم کربن با چهار پیوند به چهار اتم دیگر متصل شده است . این ، بیش ترین تعداد اتمی است که می تواند به یک اتم کربن دیگر متصل شود . به این علت آلکان ها راهیدروکربنهای سیر شده می گویند . نام اعضای این خانواده از دو بخش تشکیل شده است . بخش اول تعداد اتم های کربن و بخش دوم لفظ " ان " است. متان نخستین و ساده ترین عضو این گروه است . متان – اتان – پروپان – بوتان – نپتان - هگزان – هپتان – اوکتان – نونان – دکان – نام آلکان های ۱ کربنه تا 10 کربنه است .
آلکان ها می توانند راست زنجیر یا شاخه دار باشند . مولکول هایی که فرم مولکولی یکسان دارند ، اما آرایش اتم ها در آنها متفاوت است . هم پاریاایزوم می نامند . آلکان هایی که چهار یا تعداد بیش تری اتم کربن داشته باشند دارای ایزوم هستند . همه ی آلکان ها ، گازها ، مایع ها یا جامدهایی بی رنگ هستند که با افزایش اعداد کربن به نقطه جوش و گرانوری آنها افزایش می یابد . همه ی آلکان ها در هوا با شعله زرد – آبی تمیزی می سوزند .
سوختن هیدروکربن ها
انرژی نورانی و گرمایی + آب + گازکربن دی اکسید = گاز اکسیژن + هیدروژن
معادله بالا ، سوختن کامل یک هیدروکربن را نشان می دهد . انرژی آزاد شده را می توان بر حسب KG/mol بیان کرد .
اگر مقدار اکسیژن کافی نباشد ، سوختن ناقص خواهد بود .
در سوختن ناقص ، افزون بر کربن د یاکسید آب ، مقداری کربن مونوکسید (Co) نیز تشکیل می شود و در صورتی که اکسیژن باز هم کمتر شود ، مقداری دوده به عنوان فرآورده های مرغی تولید می شود .
بهبود کیفیت سوخت
در سال ۱۹۱۳ ، شیمیدان ها فرآیند کراکینگ را برای شکستن مولکول های نفت چراغ به مولکول های کوچک تر طراح یمی کردند . در این فرآیند ، نفت چراغ تا حدود Cْ 700 گرم می شود . برا ینمونه ممکن است یک مولکول با 16 اتم کربن شکسته شود و دو مولکول با ۸ اتم کربن به وجود آید . در عمل می توان مولکول هایی را که از ۱ تا 14 یا تعداد بیش تری اتم کربن دارند ، از راه کراکینگ مولکول های بزرگ تر بدست آورد . مولکول های ۵ تا ۱۲ کربنه برای استفاده در بنزین سودمند هستند . به طور معمول بیش از یک سوم نفت خام کراکینگ می شود . بازده این فرآیند را با افزودن کاتالیز گرمای مناسب مانند آلومینیوم اکسید (AL2O3 ) بالا برده اند . فرایند کراکینگ کاتالیزی از نظر مصرف انرژی کارایی بهتری دارد زیرا به جای Cْ700 رد دمای Cْ 500 انجام می شود .
عدد اوکتان و روش های بالا بردن آن
بنزینی که بیشتر از آلکان های راست زنجیر مانند هگزان ، هپتان ، و اوکتان تشکیل شده است ، به آسانی می سوزد و موجب کوبش (تق تق کردن ) موتور می شود .
آلکانهای شاخ دار در موتور خودروها بهتر از آلکان های راست زنجیر می شوند . مثلاً ایزواوکتان که یکی از همپارهای اوکتان است . بسیار خوش سوز می باشد .
عدد اوکتان ، عددی برای بیان کردن میزان خوش سوزی یک هیدروکربن است .هرچی عدد اوکتان بزرگتر باشد خواص ضد کوبش بنزین بیشتر است و بنزین مرغوب تر است . یک راه نسبتاً ارزان برای بالا بردن عدد اوکتان افزودن تترا اتیل سرب pb ئ 4(C2H5) به بنزین است .
مقاله طلای سیاه
