UHLIE - fosílny zdroj organických látok.
Vznik: pred miliónmi rokov zuhoľnatením pravekých papradí a prasličiek bez prístupu
kyslíka
Zloženie: najmä atómy uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka a síry
Druhy: podľa veku a obsahu uhlíka ( čím je obsah uhlíka vyšší, tým je uhlie kvalitnejšie):
· Antracit (geologicky najstaršie a najkvalitnejšie)
· Čierne uhlie
· Čierno-hnedé uhlie
· Hnedé uhlie
· Lignit (geologicky najmladšie a najmenej zuhoľnatené)
Ťažba: v hlbinných a povrchových baniach (lomoch)
Použitie: najmä ako palivo, ale aj ako chemická surovina
Spracovanie: karbonizáciou – zahrievaním uhlia bez prístupu vzduchu na teplotu okolo 900 až 1200°C
Produkty spracovania:
Ø plynná zložka - svietiplyn (zmes H2 a CO) – kedysi na vykurovanie
Ø kvapalná zložka - dechty – z nich sa vyrábajú benzín a nafta, benzén, naftalén, fenoly, aromatické amíny, dusíkaté heterocyklické zlúčeniny
Ø pevná zložka - koks – používa sa pri výrobe železa
ROPA - fosílne (praveké) zdroje organických látok.
Vlastnosti: tmavohnedá až čierna kvapalina, ktorá je tvorená zmesou kvapalných
uhľovodíkov, hustá, olejovitá, nepríjemne zapáchajúca, ľahšia ako voda, ktorá neprepúšťa
kyslík.
Vznik: rozkladom rastlinných a živočíšnych zvyškov, planktónu bez prístupu kyslíka na dne morí a oceánov
Ťažba: hlbinnými vrtmi a následným čerpaním alebo injektážou (spätným pumpovaním
zemného plynu, vody, vzduchu, CO2, prípadne horúcej vodnej pary)
Preprava: ropovodmi alebo tankermi
Spracovanie: frakčnou destiláciou v rafinérii
Frakčná destilácia je proces, pri ktorom sa v destilačnej kolóne oddelia jednotlivé frakcie na základe ich rozdielnej teploty varu. V spodnej časti destilačnej kolóny je teplota najvyššia, smerom nahor teplota klesá.
1. prečistenie usadzovaním – oddelenie piesku, soli, kalu a vody
2. predhriatie v rúrkovej peci na 350°C
3. vstrekovanie do destilačnej kolóny – oddelia sa jednotlivé zložky (frakcie)
· plynné zložky – metán, etán, propán, bután
· petroléter – uhľovodíky C5 až C7 (30 - 70°C)
· benzín – uhľovodíky C6 až C12 (35 - 140°C)
· petrolej – uhľovodíky C10 až C15 (150 - 250°C)
· plynový olej – uhľovodíky C10 až C20 (250 - 380°C)
· vykurovacie oleje
· mazut – destilačný zvyšok
4. spracovanie mazutu – krakovaním alebo vákuovou destiláciou
Ø krakovanie – štiepenie uhľovodíkov s dlhšími reťazcami pri zvýšenom tlaku a teplote alebo pôsobením katalyzátorov na jednoduchšie uhľovodíky
Ø vákuová destilácia:
· vákuový plynový olej – spracúva sa na naftu a vykurovacie oleje
· zmes ľahkých, stredných a ťažkých olejov – oddelí sa parafín, zvyšok sa upraví a využíva ako mazacie oleje
· asfalt – cestné komunikácie
Použitie:
petroléter – najľahšia ropná frakcia, používa sa na čistenie
benzín – jeho kvalita sa určuje oktánovým číslom, čím je oktánové číslo vyššie, tým je benzín kvalitnejší, nekvalitný benzín spôsobuje klepanie motora
petrolej – v minulosti sa používal do lámp na svietenie, dnes na výrobu leteckého paliva
plynový olej – na výrobu motorovej nafty
oleje – majú viac frakcií
a) ľahké – mazadlá
b) ťažké – mazanie ložísk a vykurovanie, krakovaním sa z nich získavajú ľahké ropné frakcie – pohonné hmoty
Krakovanie je proces, pri ktorom nastáva za zvýšeného tlaku a teploty alebo pôsobením katalyzátorov štiepenie molekúl uhľovodíkov s dlhšími reťazcami na molekuly jednoduchších uhľovodíkov.
mazut – zvyšok po destilácii, vyrába sa z neho asfalt a používa sa aj ako palivo
Petrochemický priemysel (petrochémia) zahŕňa komplex činností od ťažby, dopravy, uskladnenia, spracovania ropy až po výrobu produktov, pre ktoré je ropa základnou surovinou.
ZEMNÝ PLYN - fosílny zdroj organických látok.
Vznik: rozkladom rastlín a živočíchov, uvoľňoval sa pri vzniku ropy a uhlia
Vlastnosti: bezfarebný, bez chuti a zápachu, v zmesi so vzduchom výbušný, kvôli bezpečnosti sa odorizuje (pridávajú sa zapáchajúce látky na báze síry), aby sa zabránilo nepozorovanému úniku plynu, výbuchu, požiaru, otrave alebo uduseniu
Zloženie: plynné uhľovodíky – najmä metán CH4, propán CH3CH2CH3, bután CH3CH2CH2C H3, ale aj anorganické látky ako je sulfán H2S a oxid uhličitý CO2
Ťažba: vrtmi zo samostatných ložísk alebo spolu s ropou (tvorí vrchnú vrstvu ložiska), nálezisko: Rusko, Blízky východ, severná Amerika
Doprava: plynovodmi
Použitie: výhrevné palivo – ohrev vody a pary v teplárňach, tepelných elektrárňach, v domácnostiach na kúrenie, varenie, dôležitá spracovateľská surovina – výroba množstva chemických produktov
Zopakujte si:
1. Aké sú produkty spracovania uhlia?2. Ako nazývame proces spracovania ropy?
3. Čo je krakovanie?
4. Čo tvorí zemný plyn?
5. Načo sa používa zemný plyn?
Použitá literatúra:
KMEŤOVÁ, J. – SKORŠEPA, M. – MAČKO, P.: Chémia pre 2. ročník gymnázia so štvorročným štúdiom a 6. ročník gymnázia s osemročným štúdiom. vyd.1. Bratislava: EXPOL PEDAGOGIKA s.r.o., 2012. 115-117 s. ISBN 978-80-8091-271-0Súkromné texty a materiály autorky – pripravené na vyučovanie