Nafta

Nafta , složena smjesa ugljikovodika koja se javljaju na Zemlji u tekućem, plinovitom ili krutom obliku. Pojam je često ograničen na tekući oblik, koji se obično naziva sirova nafta, ali, kao tehnički pojam, nafta također uključuje prirodni plin i viskozni ili čvrsti oblik poznat kao bitumen, koji se nalazi u katranskom pijesku. Tekuća i plinovita faza nafte konstituirati najvažnije od primarnih fosilnih goriva.

gdje se odvija narančasta satnica

Tekući i plinoviti ugljikovodici toliko su usko povezani u prirodi da je postalo uobičajeno da se izraz nafta i prirodni plin skraćuje na naftu kad se odnosi na oboje. Riječ nafta (doslovno kameno ulje s latinskog petra , stijena ili kamen, i ulje , ulje) prvi put je korišten 1556 rasprava objavio njemački mineralog Georg Bauer, poznat kao Georgius Agricola.



Izgaranje svih fosilnih goriva (ugljen i biomasa uključeno) oslobađa velike količine ugljičnog dioksida (COdva) u atmosferu. COdvamolekule ne dopuštaju velikom dijelu dugovalnog sunčevog zračenja koje apsorbira Zemljina površina zračiti se s površine i pobjeći u svemir. COdvaupija širi se prema gore infracrveno zračenje i ispušta jedan dio prema dolje, uzrokujući da niža atmosfera ostane toplija nego što bi inače bila. Ovaj fenomen ima učinak pojačavajući Zemljina prirodna efekt staklenika , proizvodeći ono što znanstvenici nazivaju antropogeni (generirano od strane čovjeka) globalno zatopljenje . Postoje značajni dokazi da su veće koncentracije COdvai drugi staklenički plinovi uvelike su pridonijeli povećanju Zemljine srednje površine pri površini od 1950.



Povijest upotrebe

Eksploatacija površinskih procijepa

Male pojave nafte u obliku procurivanja prirodnog plina i nafte poznate su od ranih vremena. Drevni Sumerani, Asirci i Babilonci prije više od 5000 godina koristili su sirovu naftu, bitumen i asfalt (smolu) prikupljeni iz velikih procjepa u Tuttul-u (današnji Hīt) na Eufratu. Tekuće ulje prvo se koristilo kao lijek drevni Egipćani, vjerojatno kao zavoj za ranu, liniment i laksativ. Asirci su koristili bitumen kao sredstvo kažnjavanja prelijevajući ga po glavama prekršitelja zakona.

Naftni proizvodi vrednovani su kao oružje rata u drevnom svijetu. Perzijanci su koristili palikuća strijele omotane uljima natopljenim vlaknima u opsadi Atene 480bce. Početkom zajedničkog doba Arapi i Perzijanci destilirali su sirovu naftu da bi dobili zapaljive proizvode za vojne svrhe. Vjerojatno kao rezultat arapske invazije na Španjolsku, industrijsko umijeće destilacije u rasvjetna tijela postalo je dostupno u zapadnoj Europi do 12. stoljeća.



Nekoliko stoljeća kasnije, španjolski istraživači otkrili su procurivanje nafte na današnjoj Kubi, u Meksiku, Boliviji i Peruu. Protjecanja nafte bila su obilna u Sjevernoj Americi, a primijetili su je i rani istraživači u današnjem New Yorku i Pennsylvaniji, gdje su navodno američki Indijanci ulje koristili u ljekovite svrhe.

Vađenje iz podzemnih ležišta

Do početka 19. stoljeća, osvjetljenje u Sjedinjenim Državama i u mnogim drugim zemljama bilo je malo poboljšano u odnosu na ono što je bilo poznato u doba Mezopotamija, Grka i Rimljana. Grčke i rimske svjetiljke i izvori svjetlosti često su se oslanjali na ulja koja proizvode životinje (poput riba i ptica) i biljke (poput maslina, sezama i orašastih plodova). Drvo se također palilo da bi se dobilo osvjetljenje. Budući da je drvne građe u Mezopotamiji bilo malo, miniran je kameni asfalt (pješčenjak ili vapnenac natopljen bitumenom ili naftnim ostacima) i kombiniran s pijeskom i vlaknima za upotrebu kao dodatak građevinskim materijalima. Potreba za boljim osvjetljenjem koja je pratila sve veći razvoj urbanih središta učinila je potrebnim potragu za novim izvorima nafte, pogotovo jer je kitove, koji su dugo osiguravali gorivo za svjetiljke, bilo sve teže pronaći. Sredinom 19. stoljeća petrolej ili ugljeno ulje dobiveno iz ugljena bilo je u uobičajenoj upotrebi i u Sjevernoj Americi i u Europi.

Industrijska revolucija donijela je sve veću potražnju za jeftinijim i prikladnijim izvorom maziva, kao i za njima osvjetljavajući ulje. Također su bili potrebni bolji izvori energije. Energiju su prije pružali ljudski i životinjski mišići, a kasnije izgaranjem čvrstih goriva kao što je drvo , treset , i ugljen. Prikupljeni su uz znatan napor i marljivo transportirani do mjesta gdje je potreban izvor energije. S druge strane, tekuća nafta bila je lakše prenosiv izvor energije. Ulje je bilo mnogo koncentriraniji i fleksibilniji oblik goriva od bilo čega što je ranije bilo dostupno.



Pozornica je postavljena za prvu bušotinu posebno bušenu za naftu, projekt koji su poduzeli Amerikanci poduzetnik Edwin L. Drake u sjeverozapadnoj Pensilvaniji. Završetak bušotine u kolovoz 1859. osnovao je temelje za naftnu industriju i otvorio usko povezano moderno industrijsko doba. U kratkom vremenu prerađivala se jeftina nafta iz podzemnih ležišta u već postojećim rafinerijama ugljena, a do kraja stoljeća naftna polja otkrivena su u 14 država od New Yorka do Kalifornije i od Wyominga do Teksasa. U istom su razdoblju nađena naftna polja u Europi i na Istoku Azija također.

koliko je pehara osvojio gretzky

Značaj nafte u moderno doba

Početkom 20. stoljeća Industrijska revolucija napredovala je do te mjere da je uporaba rafiniranog ulja za rasvjetna sredstva prestala biti od primarne važnosti. Naftna i plinska industrija postala je glavni opskrbljivač energijom velikim dijelom zbog pojave motor s unutarnjim izgaranjem , posebno oni u automobilima. Iako ulje čini velik petrokemijski sirovina, njegova je primarna važnost kao izvor energije o kojem ovisi svjetska ekonomija.

Značaj nafte kao svjetskog izvora energije teško je pretjerati. Rast proizvodnje energije tijekom 20. stoljeća bio je bez presedana, a povećana proizvodnja nafte daleko je najviše pridonijela tom rastu. Do 21. stoljeća golem i zamršen lanac vrijednosti premještao je otprilike 100 milijuna barela nafte dnevno od proizvođača do potrošača. Proizvodnja i potrošnja ulja od vitalne je važnosti za Međunarodni odnosi i često je bio odlučujući faktor u određivanju vanjska politika . Položaj zemlje u ovom sustavu ovisi o njezinim proizvodnim kapacitetima u odnosu na njezinu potrošnju. Posjedovanje nalazišta nafte ponekad je odlučujući faktor između bogate i siromašne zemlje. Za svaku zemlju prisutnost ili odsutnost nafte ima velike ekonomske posljedice.



Vremenski u rasponu buduće ljudske povijesti, korištenje nafte kao glavnog izvora energije bit će privremena stvar koja će trajati samo nekoliko stoljeća. Ipak, to će biti stvar od velike važnosti za svjetsku industrijalizaciju.

Svojstva ugljikovodika

Kemijski sastav

Sadržaj ugljikovodika

Iako se ulje u osnovi sastoji od spojevi od samo dva elementa, ugljik i vodik, ti ​​elementi tvore veliku raznolikost složenih molekularnih struktura. Bez obzira na fizičke ili kemijske varijacije, međutim, gotovo sva sirova nafta kreće se od 82 do 87 mas.% Ugljika i 12 do 15 posto vodika. Viskozniji bitumeni uglavnom variraju od 80 do 85 posto ugljika i od 8 do 11 posto vodika.



Sirova nafta je organski spoj podijeljen prvenstveno na alkene s jednostrukim ugljikovodicima oblika C n Hdva n +2ili aromati koji imaju šestoustenske veze ugljik-vodik, C6H6. Većina sirovih ulja grupirana je u smjese različitih i naizgled beskrajnih proporcija. Ne postoje dva potpuno sirova ulja iz različitih izvora.

henry moseley doprinos periodnom sustavu

Alfanski parafinski niz ugljikovodika, koji se naziva i metan (CH4) serija, sadrži najčešći ugljikovodici u sirovoj nafti. Bojnik sastavnice benzina su parafini koji su tekući pri normalnim temperaturama, ali ključaju između 40 ° C i 200 ° C (100 ° F i 400 ° F). Ostaci dobiveni rafiniranjem parafina niže gustoće su i plastični i čvrsti parafinski vosak.



Naftenski niz ima opću formulu C n Hdva n i zasićena je serija zatvorenog prstena. Ova je serija važan dio svih tekućih rafinerijskih proizvoda, ali također tvori većinu složenih ostataka iz viših područja vrelišta. Iz tog razloga, serija je uglavnom teža. Ostatak postupka rafiniranja je asfalt, a sirova ulja u kojima prevladava ova serija nazivaju se sirovinama na bazi asfalta.

The aromatična serija je nezasićena serija zatvorenog prstena. Njegov najčešći član, benzen (C6H6), prisutan je u svim sirovim uljima, ali aromati kao serija uglavnom čine samo mali postotak većine sirovih ulja.