NATURALNE ŻRÓDŁA WĘGLOWODORÓW – ICH WYSTĘPOWANIE I ZASTOSOWANIE
Węglowodory- związki organiczne o cząsteczkach zbudowanych tylko z atomów
węgla o wodoru. Zależnie od budowy cząsteczek zalicza
się je do budowy cząsteczek zalicza się je do : związków acyklicznych lub cyklicznych (z których wyróżnia się aromatyczne związki), nasyconych inaczej alkanów, lub nienasyconych: alkenów i alkinów (ich odpowiedników cyklicznych).
Węglowodory traktuje się jako związki macierzyste innych związków organicznych.
Wyżej wspomniane rodzaje węglowodorów to:
WĘGLOWODORY€YKLICZNE-węglowodory łańcuchowe, węglowodory alifatyczne. O cząsteczkach, w których atomy węgla tworzą otwarte łańcuchy (proste lub rozgałęzione). Nasycone- alkany, nienasycone- alkeny i alkiny.
ALKANY- związki organiczne, nasycone węglowodory alifatyczne, np. metan CH4 ,etan C2H6. Mało aktywne chemicznie. Występują
głównie w ropnie naftowej, gazie ziemnym.
ALKENY- związki organiczne, nienasycone węglowodory alifatyczne, np. eten. W ich cząsteczkach występuje jedno wiązanie podwójne (wiązanie chemiczne). Alkeny ulegają addycji i polimeryzacji.
ALKINY- związki organiczne, nienasycone węglowodory alifatyczne, np. etyn (acetylen) C2H2. W ich cząsteczkach występuje jedno potrójne wiązanie (wiązanie chemiczne). Alkiny łatwo ulegają addycji.
WĘGLOWODORY CYKLICZNE – węglowodory pierścieniowe , węglowodory o cząsteczkach , w których atomy węgla tworzą pierścienie. Węglowodory aromatyczne (areny), cykloalkany, cykloalkadieny, cykloalkeny.
Ich żródłem są: ropa naftowa, gaz ziemny, węgle kopalne.
ROPA NAFTOWA
Jest mieszaniną węglowodorów( alkanów, cykloalkanów, arenów 80-90%), kwasów karboksylowych, fenoli, tioalkoholi, pochodnych tiofenu, azotowych związków heterocyklicznych, żywic, związków metaloorganicznych. Gęstość 0,77-0,99 g/cm . Jej barwa jest brązowa lub czarna, odznacza się silnym , specyficznym zapachem. Powstała
wskutek przeobrażenia w warunkach beztlenowych szczątków organicznych nagromadzonych w morskich.
Skład ropy naftowej jest zmienny i zależy od miejsca wydobycia. Głównymi zanieczyszczeniami są nieorganiczne sole i woda. Ropa naftowa jest przerabiana metodami: destylacji frakcyjnej(destylacja), rafinacji, ekstrakcji selstywnymi rozpuszczalnikami (np.. glikolem dietylowym), krystalizacji i in.
Największe złoża ropy naftowej występują na Bliskim Wschodzie (gł. W Arabii Saudyjskiej, Iraku, Iranie, Kuwejcie, Zjednoczonych Emiratach Arabskich), także w USA (m.in. stany Teksas i Luizjana), Meksyku, Wenezueli, Kanadzie, Rosji, północnej Afryce.
Ropa naftowa stanowi surowiec energetyczny; chemiczny: barwników, farb i kosmetyków a jeszcze inne stanowią substancje wyjściowe do otrzymywania nylonu, PCV i innych tworzyw sztucznych.
GAZ ZIEMNY
Gaz ziemny jest mieszaniną węglowodorów. Składa się głównie z metanu – powyżej 75% i etanu. Zawiera również domieszki azotu, helowców, dwutlenku węgla, siarkowodory i dwusiarczek węgla.
Jak już wspomniałam głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan.
Metan (CH4) to związek organiczny, węglowodór nasycony. Jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. Występuje w kopalniach węgla (tzw.gaz kopalniany). Jako produkt rozkładu substancji organicznej wydziela się w bagnach (tzw. gaz błotny). Jest również składnikiem gazów przemysłowych (np. gazu węglowego).
Gaz ziemny często towarzyszy złożom ropy naftowej. Występuje w odrębnych złożach gazowych. Stosowany jest do celów ogrzewczych (wykorzystywany do gotowania; ogrzewania mieszkań), również jako paliwo w silnikach oraz do syntez chemicznych.
WĘGLE KOPALNE
Palne osadowe skały organogeniczne złożone głównie z uwęglonych szczątków roślinnych. Stanowią mieszaninę różnorodnych, w których skład wchodzą głównie: węgiel, wodór, tlen, siarka i azot, a także substancje mineralne (np. krzemiany, siarczki i inne) oraz piertwiastki rzadkie (m.in. arsen, uran, gal, german).
W zależności od zawartości pierwiastka C wyróżnia się następujące gatunki węglli kopalnych, tworzących tzw.szereg węglowy: torf, węgiel brunatny, kamienny, antracyt i szungit.
Złoża węgli kopalnych powstały w różnych epokach geologocznych, głównie w paleozoiku (karbon, perm) oraz trzeciorzędzie.
Składnikiem tworzącym złoża była materia organiczna pochodząca z roślin. W karbonie były to głównie olbrzymie widłaki skrzypy, ponadto paprocie; w permie rośliny nagozalążkowe (miłorzębowe, benetyty, iglaste); w trzeciorzędzie rośliny okryto zalążkowe.
W zależności od rodzaju pierwotnejmaterii roślinnej wyróżnia się trzy podstawowe grupy węgli kopalnych:
węgle humusowe- (HUMOLITY) powstałe na torfowiskach ze szczątków flory lądowej, najbardziej w przyrodzie rozpowszechnione i najważniejsze pod wzglądem gospodarczym.
Węgle sapropelowe- (SAPROPELITY) powstałe ze szczątków flory wodnej (głównie glonów), występujące zwykle jako przewarstwienia i soczewki wśród węgli humusowych.
Węgle liptobiolitowe (LIPTOBIOLITY) powstałe przez akumulację żywiczno-woskowych składników roślin.
Przy powstawaniu węgli kopalnych wydziela się dwie fazy:
Biochemiczną- polegająca na rozkładzie substancji roślinnej w procesach hydrolizy i utleniania, przy udziale organizmów żywych ( węgiel)
Geochemiczną- kiedy na przeobrażoną materię przykrytą skałami osadowymi zaczynają oddziaływać wysokie ciśnienie i temperatura oraz rozpoczynają się procesy prowadzące do usunięcia składników lotnych (gazów) i koncentracji pierwiastka węgla.
Opisany proces uwęglania, odbywający się z różną intensywnością i w odmiennych warunkach geologicznych, doprowadza do powstawania różnych węgli kopalnych.
Obecnie węgle kopalne stanowią ważne źródło energii oraz surowca dla przemysłu chemicznego.
ŹRÓDŁA INFORMACJI:
Vademecum ucznia – Chemia RoseMarie Gallagher, Paul Ingram, Peter Whitehead Wyd. Świat Książki DELTA
Encyklopedie: Powszechna PWN Państwowe Wydawnictwo Naukowe Warszawa 1983 rok.; multimedialna 2001 i fogra ’99.
Podręcznik dla szkół średnich Chemia Bożena Kałuża, Feliksa Kamińska Wyd. Edukacyjne Zofii Dobkowskiej Warszawa 2002
Więcej streszczeń na temat NATURALNE ŹRÓDŁA WĘGLOWODORÓW