Denumirea ,,petrol'' se dǎ, in general, unei grupe de substante organice cuprinse in scoarta pamantului si constituite, mai ales, din hidrocarburi gazoase, lichide si solide;acestea se aflǎ amestecate cu substante inrudite, care contin, intr-o masurǎ relativ micǎ(circa 1%), compusi cu oxigen, sulf, azot.
Petrolul provine din resturi animale si vegetale, grasimi,ceruri, rasini, care s-au transformat, sub actiunea fenomenelor geologice in roci organice fosile.
Din punct de vedere geologic, adicǎ din punctul de vedere al stǎrii in care aceste substante se gǎsesec in scoarta pǎmantului, ele formeazǎ grupa rocilor bituminoase sau, pe scurt ,,bitumine", si sunt caracterizate dupǎ aspectul si consistenta lor. Clasificarea lor cuprinde din acest punct de vedere, urmǎtoarele categorii de bitumine:
Categoría I: bitumine neamestecate cu alte substante:
Categoría II: bitumine amestecate cu roci strǎine
cu roci minerale: sisturi, calcare si nisipuri bituminoase;
Modul in care aceste bitumine sunt incluse in alte roci sau numai asociate cu ele, face ca duritatea si consistenta lor sa fie diferita, chiar atunci cand bituminele in sine au, practic, aceeasi compozitie chimica. Astfel, desi aparenta lor este foarte diferita, asfaltul natural este in mod practic o substanta identica, din punct de vedere chimic, cu asfaltul extras din nisipurile bituminoase sau din titei; iar gazul natural extras din zacamintele de gaze are o compozitie analoaga cu aceea a unora dintre gazele extrase din zacamintele de titei.
Aceasta clasificare geologica se foloseste in multe domenii, atunci cand se face studiul cercetarii zacamintelor si se cauta metodele cele mai bune pentru exploatarea lor. Insa, cand se studiaza bituminele din punct de vedere chimic, gruparea lor nu mai trebuie sa se faca dupa proprietatile exterioare, ci numai dupa constitutia chimica. Se intelege, din cele de mai sus, ca sunt mai multe bitumine care au aceeasi compozitie chimica si difera numai prin modul lor de exploatare sau de prelucrare.
De aceea, este indicat sa se studieze chimia petrolului, Luandu-se ca punct de plecare clasificarea bazata pe constitutia chimica a diverselor bitumine, sau a fractiunilor separate la exploatarea lor. Din acest punct de vedere clasificarea este urmatoarea :
Gazul natural, care provine din exploatarea zacamintelor seci, adica a celor care nu contin hidrocarburi solide (titei) sau lichide.Gazul natural este format, aproape numai din metan, etan, propan, amestecat cu bioxid de carbon, aer si uneori cu hidrogen sulfurat.
Titeiul care este un complex de hidrocarburi gazoase, lichide si solide, si care contin in proportie redusa, compusi cu oxigen, cu sulf, cu azot. Unele dintre hidrocarburile gazoase si solide se dizolva in masa lichida care formeaza titeiul propriu-zis; altele, insa, se separa de masa lichida in timpul exploatarii, astfel ca, la iesirea din zacamant, titeiul se desparte in:
1. Gazul de sonda se compune din: hidrocarburi gazoase care, la temperatura si presiunea atmosferica, pot fi considerate ca gaze pefecte(metan, etan, propan), si din hidrocarburi lichide care se afla in stare de vapori ( butani, pentani, etc). Acestea din urma sunt aceleasi hidrocarburi care se intalnesc in fractiunile usoare ale titeiului lichid. Alaturi de ele se afla si alte gaze ca de exemplu: oxigen, azot, bioxid de carbon.
Gazul de sonda este incolor, are un miros caracteristic eteric si este, in general, mai greu decat aerul.
2. Titeiul este la temperatura obisnuita (10-20s C), o substanta lichida sau vascoasa, de culoare neagra-castanie cu reflexe rosii-verzui; unele titeiuri apar in culori mai deschise, castaniu deschis sau chiar galben spalacit, ceea ce se datoreste emulsionarii lor cu apa. In ceea ce priveste reflexele rosii-verzui, ele se datoresc probabil unor substante nesaturate colorate, fluorescente.
Consistenta, mai mult sau mai putin solida a titeiurilor se datoreste naturii hidrocarburilor care le compun. Astfel daca titeiul contine o proportie mare (8-18%) de hidrocarburi aciclice saturate solide, el are consistenta unei paste, in care se distinge o masa de cristale in forma de Solís cu aspect de ceara, imbibata cu un lichid uleios,vascos. Acestea sunt titeiurile zise ,,parafinoase" caracterizate prin greutati specifice relativ mici (in general 0,825-0,850 la 20 sC). Daca titeiul nu contine astfel de hidrocarburi solide decat intr.-o proportie mica (1-2%), el este perfect lichid cu aspect uleios, si nu are consistenta de pasta, nici chiar la temperatura de -15sC. Astfel de titeiuri poarta numele de ,,neparafinoase" , si au greutati specifice mari (0,865-0,980 la 20sC).
Mirosul titeiului este specific si nu poate fi confundat cu alte mirosuri; ele este
patrunzator, dulceag si racoritor.Mirosul este datorat in special hidrocarburilor saturate volatile (pentani, hexani) si hidrocarburilor aromatice inferioare (benzen, toluen, etc.). Sunt titeiuri foarte urat mirositoare cum sunt cele din Emba(U.R.S.S.) , Texas(U.S.A.) si Irac, care contin, in compozitia lor, cantitati neobisnuit de mari de sulf(2-5%)
3. Ceara de petrol este o masa solida de consistenta cerii de albine, cu aspect amorf; rareori, se intalneste o ceara de petrol cu o structura cristalina. Este aspra si pulverulenta, uneori chiar cornoasa. Culoarea ei este galben-bruna si uneori brun-neagra. Caracteristic este faptul ca, spargand o bucata de ceara de petrol, suprafata unde are loc spartura apare in culoare bruna mai deschisa decat suprafata exterioara, dar, treptat, culoarea se inchide ; in 1-2 ore, spartura are acelasi aspect pe care-l are restul suprafetei.
Prin incalzire, ceara se topeste treptat, incepand de la circa 50sC, uneori, ramane solida chiar la 85sC. Mirosul ei este slab si se aseamana cu al uleiurilor.
Ceara este de obicei amestecata cu resturi pamantoase (nisip, sare, argila). Cand este pura (maximum 2% substante minerale), ea are o greutate specifica cuprinsa intre 0,900-0,970 la 20sC.
Asfaltul natural, care se gaseste in zacaminte izolate, este constituit din hidrocarburi solide, puternic oxidate. Geologii sunt de parere ca asfaltul natural, fie amestecat cu roci minerale, fie in stare libera, provine din titeiuri bogate in hidrocarburi nesaturate, care au stat in contact cu atmosfera si au suferit actiunea de imbatranire (fosilizare) prin evaporarea lenta a hidrocarburilor lichide. Asfaltul natural, separat de rocile minerale fie prin topire fie prin dizolvare, este o masa neagra, cu nuanta cenusie si fara stralucire, ceea ce il deosebeste aparent de bitumul solid, extras din titei, care este negru si foarte stralucitor. Spartura este neregulata, colturoasa; este lucioasa, dar in contact cu aerul devine repede mata. Duritatea asfaltului natural este cuprinsa intre 2 si 3 (scara MOHS); se topeste, de obicei la temparaturi care depasesc 45sC.
Ceara de pamant sau ozocherita, este restul fosil al hidrocarburilor solide din titeiurile parafinoase. Ea este foarte asemanatoare cu ceara de petrol si poate fi considerata ca o ceara de petrol fosilizata. Este o masa ceroasa galben-bruna, cu aspect de marmora. Are spartura neregulata si se sfarma usor, pulverizandu-se. Are un miros aromatic, care i-a dat numele (ozein= a mirosi, keros= ceara).
Asupra modului de formare a titeiului in scoarta pamantului s-au emis mai multe teor Unele dinte acestea considera titeiul ca fiind de origine anorganica ,altele ii atribuie origine organica.
Teoria anorganica asupra originei titeiului a fost formulata de M.Berthelot si a fost completata si sustinuta de D.I. Mendeleev. Aceasta teorie afirma faptul ca titeiul s-a format in straturile adanci ale scoartei prin actiunea apei asupra carburilor metalice: CaC2 ,Al4C3 etc.,care in contact cu apa se descompun rezultand acetilena ,metan si alte hidrocarburi si sub actiunea temperaturii si presiunii inalte din interiorul pamantului si in prezenta catalizatorilor naturali(oxizi si saruri metalice),hidrocarburile nesaturate s-au polimerizat formand titeiul de astazi.
Teoria organica se fundamenteaza pe mai multe ipoteze , si anume :
In majoritatea cazurilor, titeiul astfel format nu a ramas in locul de formare printre rocile permeabile, adunandu-se sub forma de zacaminte in straturile de nisip inconjurate de straturi de argila impermeabila sau marna.
In figura 1 este redata situatia actuala privind rezervele de petrol la nivel mondial, exprimate in miliarde de barili.
Fig. 1 REZERVA DE PETROL DIN LUME (mld barili
Spre deosebire de cealalta grupa importanta de roci organice, carbunii, care sunt un amestec complex de carbon, hidrocarburi si compusi organici cu oxigen, sulf si azot, - petrolul, sub diferitele sale forme, este mult mai bogat in hidrogen. Aceasta se poate deduce prin analiza elementara, cand se constata ca raportul cantitate procentuala de carbon : cantitate procentuala de hidrogen, (adica C:H), este mult mai mare pentru carbunii fosili, decat pentru petrol.
In titeiuri, ca si in celelate bitumine, aproape totalitatea carbonului este combinata cu hidrogen sub forma de hidrocarburi sau compusi cu O, S, N. In carbunii fosili, insa, numai o mica portiune din carbon este combinata, cea mai mare parte gasindu-se sub forma elementara. Din aceasta pricina, in timp ce carbunii sunt in aparenta solizi, petrolul este lichid sau semisolid; numai unii componenti grei ai acestuia sunt propriu-zis solizi.
In studiul chimiei analitice, se foloseste, pentru cunoasterea substantelor,
procedeul analizei calitative si cantitative. Dintr-un amestec de substante diferite, prin separare (precipitare, filtrare) si prin reactii caracteristice, se pot cunoaste substantele cuprinse in acest amestec precum si proportia in care ele sunt cuprinse.
Cercetarea chimica a petrolului nu poate insa folosi aceasta metoda de lucru, deoarece, pe de o parte, amestecurile de hidrocarbura si alte substante analoage sunt foarte complexe; din unele titeiuri, prin operatiuni de distilare, solubilizare, cristalizare, etc., foarte complicate, s-au putut separa peste 400 de componente chimici individuali diferiti care constituiau numai o parte din componentii titeiului; pe de alta parte, substantele cuprinse in petrol sunt prea putin reactive si, deoarece ele sunt foarte inrudite intre ele, nu se pot produce decat foarte putine reactii caracteristice de separare.
De aceea, in studiul chimic al petrolului, se folosesc alte metode de identificare decat cele din chimia analitica generala. Folosindu-ne de proprietatile fizice ale hidrocarburilor si ale celorlalte substante continute in petrol, putem identifica si doza unele componente sau unele clase de componente. Datorita acestui fapt, sunt de mare importanta, pentru aceste operatiuni, determinarile unor constante fizice pentru cunoasterea hidrocarburilor si folosirea unor fenomene fizice, pentru separarea acestor hidrocarburi.Cateva dintre aceste caracteristici sunt prezentate mai jos:
greutatea specifica a hidrocarburilor saturate aciclice - variaza crescand cu numarul de carboni in molecula ; la cele nesaturate, variaza crescand cu numarul de duble legaturi, adica variaza cu gradul de nesaturare
vascozitatea - modul de curgere a gazelor si lichidelor prin orificii, creste cu greutatea moleculara si variaza cu natura structurii moleculare.
solubilitatea in diferiti solventi - este caracteristica pentru grupele cu functiuni organice si pentru diferite clase de hidrocarburi cuprinse in petrol, de exemplu: aromaticele se dizolva mult mai usor in anilina decat hidrocarburile saturate; prin aceasta diferentiere, se poate realiza o separare a celor doua clase de hidrocarburi.
topirea si fierberea - fenomene fizice foarte utile cercetarii si prelucrarii petrolului, doarece prin repetate cristalizari si distilari se pot separa grupe de indivizi, componenti individuali sau chiar componenti individuali izolati.
Fierberea, care sta la baza distilarii si condensarii fractionate, este influentata de presiune, in asa fel incat, punctele de fierbere a doua substante se diferentiaza cu atat mai mult, cu cat presiunea este mai mare.
Fierberea si topirea sunt caracteristice pentru substante in general, dar mai ales pentru substante organice. Temperaturile la care o substanta pura fierbe sau se topeste sunt intotdeauna aceleasi, daca presiunea nu variaza, asa incat ele pot constitui mijloace de identificare. Pentru substantele impure sau pentru amestecuri, se foloseste in mod analog ,,intervalul" de fierbere sau de topire.
indicele de refractie - o constanta importanta pentru recunoasterea subtantelor organice. Mai ales pentru determinarea hidrocarburilor, cunoasterea indicelui de refractie este foarte folositoare, caci aceasta este in functie de natura legaturilor dintre atomii din molecula. Astfel, hidrocarburile saturate aciclice au un indice de refractie scazut; legatura in ciclu si dublele legaturi maresc valoarea lui, asa incat valoarea absoluta a indicelui arata daca o hidrocarbura este o parafina, o cicloparafina, o aromatica, etc.
Masuratorile facute au stabilit ca indicele de refractie al hidrocarburilor aciclice este cuprins intre 1,3700 si 1,4400, acel al hidrocarburilor ciclice saturate (naftene), intre 1,4200 si 1,5000, iar cel al aromaticelor, intre 1,4950 si 1,5600
Constitutia chimica a fractiunilor usoare (gaze, benzine, petrol) poate fi stabilita, insa pentru fractiunile grele (motorine, uleiuri) constitutia chimica este o problema a carei rezolvare este inca intens cautata de catre cercetatori.
TABELUL 1.VARIATIA GREUTATII SPECIFICE A PARAFINELOR CU GREUTATEA MOLECULARA
|
Hidrocarburi saturate |
Greutatea specifica(20°C) |
||
|
Denumirea |
Formula |
Greutatea moleculara |
|
|
n-Pentan n-Hexan n-Heptan n-Octan n-Decan n-Eicosan |
C H C H C H C H C H C H | ||
Obs. Greutatea specifica creste in raport direct cu greutatea moleculara
In petrol, s-a constatat prezenta a numeroase hidrocarburi din urmatoarele clase: aciclice saturate (parafine), ciclice saturate(naftene) si ciclice nesaturate cu cicluri benzenice(aromatice mono - si policiclice). De asemenea s-au gasit si hidrocarburi cu carácter mixt: aromato-parafinic si nafteno aromatic. Nu s-a constatat prezenta hidrocarburilor nesaturate nearomatice decat in cazuri rare ce trebuie considerate ca exceptii: astfel in unele tinuturi din U.R.S.S., regiunea Uchta-Sterlitamae(Ural) si Emba (Caspica) s-a constatat prezenta unor olefine si cicloolefine.
In derivatele obtinute prin metode de sinteza(cracare, reformare, etc) se cuprind insa apreciabile cantitati de hidrocarburi aciclice nesaturate(olefine CnH2n , terpene CnH2n-4, dicicloolefine, etc.)
Nu exista nici un petrol care sa nu contina toate cele trei clasele de hidrocarburi, dar proportia in care apare fiecare din aceste clase poate diferi mult de la un petrol la altul si in diversele fractiuni ale aceluiasi petrol.
4.1. Hidrocarburi aciclice saturate(parafine)
CnH2n+2
Aceste hidrocarburi iau parte importanta la constitutia petrolului, din care au putut fi izolati toti componentii individuali cu catene normale pana la C H . Alaturi de acestia s-au si izomerii cu catene laterale (izo-parafine). Din aceasta clasa au fost identificati: mjoritatea alcanilor pana la C (sunt continuti probabil toti si chiar unii mai mari), toti butanii, pentanii si hexanii izomeri, o mare parte din izomerii heptanului, octanului si nonanului. Dintre octani au fost izolati de exemplu: n-octanul, cei trei metil-heptani, trei dimetil-hexani, 2,2,3- trimetilpentanul si 2,2,3,3-tetrametilbutan. Dupa cum se vede, nu domneste nici o regularitate in aparitia izomerilor in afara de urmatoarea: in fractiunile joase ale celor mai multe petroluri, n-alcanii se gasesc intr-o proportie mai mare decat izomerii lor cu catena ramificata.
Denumirea si notatia hidrocarburilor parafinice se face dupa nomenclatura cunoscuta din studiul chimiei organice.
In titei, ca si in celelalte bitumine, nu se gasesc, decat in rare cazuri, hidrocarburi aciclice cu duble legaturi; in general dubla legatura cand nu face parte dintr-un sistem conjugat, este prea putin rezistenta fata de actiunea altor substante din titei sau din afara lui, astfel ca, chiar daca s-au produs hidrocarburi cu astfel de duble legaturi in timpul genezei si transformarii titeiului, ele au fost desfiintate prin reactii secundare sau laturalnice.
Benzin Se gasesc insa importante cantitati de hidrocarburi, cu una sau mai multe legaturi duble, in produsele obtinute prin procedeele de sinteza (benzine de cracare, reformare, etc.), astfel ca studiul acestor hidrocarburi este necesar.
4.3.1. Cicloparafine.Naftene CnH2n
Cicloparafinele sunt hidrocarburile saturate care au catena inchisa in forma de inel(ciclu). Numarul atomilor de carbon din ciclu este de cel putin trei; principial,
ar putea fi oricat de mare: se cunosc cicluri cu peste 30 de atomi de carbon. Exista, deci, ciclopropan, ciclobutan, ciclohexan, ciclodecan, etc. Fiecare din aceste hidrocarburi ciclice poate avea omologi substituiti, prin inlocuirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen cu diferiti radicali: metil, etil, izo-butil, etc.
H 
CH2
H C CH H C CH CH
(ciclopropan) (metilciclopropan)
Cicloparafinele se numesc, in mod current ,,naftene" nume care le-a fost dat, la finele secolului trecut, de catre Marcovnicof, , care a fost cel dintai care le-a izolat ai identificat din titeiurile din Bacu.
In stare naturala, naftenele se gasesc in proportie mare in titei, atat libere cat si sub forma de combinatii cu oxigenul (acizi naftenici).
Proprietatile naftenelor propriu-zise (monociclice) se intalnesc si la alte hidrocarburi ciclice, care au doua sau mai multe cicluri unite prin doi sau mai multi atomi de carbon. Structura lor este bazata pe ciclurile de 5 si 6 carboni, care, au cea mai mare stabilitate dintre toate ciclurile saturate.
Hidrocarburile saturate cu astfel de cicluri complexe se intalnesc intr-o mica masura, in petrol ; dar ele au o deosebita insemnatate in produsele de sinteza, si mai ales, in cele provenite din hidrogenarea uleiurilor sau carbunilor.
Ca si in cazul hidrocarburilor aciclice care cuprind mai multe clase de hidrocarburi nesaturate, una sau mai multe duble legaturi cu sau fara simetrie si dependenta intre legaturi, in cazul hidrocarburilor ciclice, exista de asemenea mai multe clase, cu diverse grade de nesaturare. Aceste hidrocarburi prezinta, insa, mai multe posibilitati de izomerie decat cele aciclice, deoarece exista mai multe pozitii noi create prin combinarea ciclurilor. Dintre clasele ciclice nesaturate, vom studia numai pe acelea care au legatura cu petrolul, si anume: olefine ciclice, diolefine ciclice si aromatice
4.4.1. Olefine ciclice (cicloolefine) CnH 2n-2
Aceste hidrocarburi sunt naftene cu o dubla legatura. Nu se gasesc libere in natura ai au o rezistenta moleculara redusa; dubla legatura este tot atat de reactiva ca si cea a olefinelor.
4.4.2. Diolefine ciclice (ciclodiene) CnH2n-4
Hidrocarburile din aceasta serie au structura formata dintr-un ciclu cu 5,6,7 sau 8 carboni si doua duble legaturi.Cand acestea sunt conjugate, hidrocarbura prezinta o ramarcabila rezistenta. Unele dintre ele se gasesc in stare naturala (terpentine), iar ciclopentadienul se obtine din gudronul de huila.
Prin hidrocarburi aromatice se inteleg acelea care contin, in molecula lor, unul sau mai multe cicluri benzenice. Acest fel de ciclu cuprinde 6 atomi de carbon tertiari legati intre ei prin trei legaturi simple si trei duble legaturi, dispuse alternativ. Valentele libere ale carbonilor sunt satisfacute cu hidrogen sau radicali
Asadar, ciclul cuprinde trei duble legaturi conjugate. Unele aromatice sunt compuse din mai multe hexagoane benzenice, care sunt libere si legate intre ele numai prin valente simple; altele sunt compuse din unul sau mai multe hexagoane condensate, adica au laturi comune (naftalen, antracen, piren).
Ciclul benzenic nu este numai o hidrocarbura, ci o stare de echilibru deosebita pentru dublele legaturi, caci desi ciclul are trei astfel de legaturi, care reprezinta un grad avansat de nesaturare, totusi molécula, in intregul ei, se comporta ca un sistem saturat. De exemplu: ciclul benzenic nu da produsi de aditie decat folosind mijloace foarte energice; in schimb da cu mare usurinta, produsi de substitutie. Prin aceasta, benzenul se deosebeste fundamental de olefine si de celelalte sisteme cu duble legaturi.
In cele mai multe petroluri, hidrocarburile aromatice inferioare sunt continute in cantitate mica; in fractiunile superioare ele insa intrec mai intotdeauna proportia de 20% si pot ajunge pana la 50% din fractiunile respective.
Din studierea proprietatilor fizice ale diverselor clase de hidrocarburi si a modului cum ele reactioneaza deducem ca fiecare dintre aceste clase au caracteristici generale, care le disting pe unele de altele. Astfel:
Parafinele sunt hidrocarburi saturate care nu reactioneaza decat prin substitutia si numai la actiuni energice; supuse pirolizei, ele reactioneaza prin degradari
moleculare succesive pana la elemente, metan si olefine inferioare; ele sunt in numar foarte mare, din pricina posibilitatilor multiple de izomerie si a posibilitatilor lor mari; cand sunt solide, au caracter cristalin ceros, putin definit.
Aromaticele sunt hidrocarburi nesaturate dar din cauza rezonantei moleculare au, totusi, un pronuntat carácter saturat; de aceea nu reactioneaza prin aditie, decat in cazuri determinate. Sub actiunea pirolizei ele tind sa se amplifice, deshidrogenandu-se treptat, pana la substante bogate in carbon, dar cu caracter instabil si susceptibile la actiunea oxigenului, sulfului, etc. ; in general ele sunt lichide si solide cristaline.
In afara de aceste proprietati generale, cele doua clase extreme de hidrocarburi se dosebesc fundamental si prin punctul de vedere al unor proprietati particulare, care sunt de mare insemnatate pentru tehnica petrolului. Uleiurile de uns formate, in general, din hidrocarburi cu greutate moleculara mare (C C ), trebuie sa indeplineasca doua conditii fizice de care depinde buna functionare a masinilor care sunt unse cu ele.
Principalele derivate ale titeiului sunt cele date in schema urmatoare:
Benzina usoara
Benzina grea
Titeiul White-spirit Gaze de cracare
Petrol lampant Benzine
Motorina Uleiuri
Pacura prin cracare Bitum
Parafina
Cocs de petrol
Pacura de cracare
Benzinele comerciale pentru automobile sunt produse lichide, care distila intre 30°C si maximum 205°C, obtinute prin amestecarea unor fractii petrolifere de baza cu componenti si aditivi.
Ele se utilizeaza la actionarea motoarelor cu pistoane, in care aprinderea amestecului de combustibil si aer din cilindri se efectueaza prin scanteie electrica (motoare Otto).
Cele mai mari consumatoare de benzina sunt vehiculele auto.
Bezine auto - compozitie chimica
ele comerciale constau din amestecuri complexe de fractii petroliere. In trecut , benzinele erau compuse in exclusivitate din fractiile corespunzatoare, rezultate in procesele de prelucrare primara si secundara a titeiului.
Benzinele actuale sunt constitiuite din fractiuni de baza, obtinute in numeroase
procese de prelucrare a titeiului, precum si din produse de sinteza. In compozitia benzinelor
pentru automobile pot intra astfel componenenti proveniti din fractiuni de la: distilarea atmosferica a titeiului; cracarea termica a fractiunilor grele (cracare termica propriu-zisa,cocsare, piroliza, rupere de vascozitate); cracarea si reformarea catalitica; polimerizarea olefinelor; alchilarea izobutanului cu olefine; izomerizarea pentanului si a hexanului; extractia hidrocarburilor aromatice cu solventi si gazoline separate din gazele de sonda.
In compozitia benzinelor actuale predomina fractiunile provenite din procesele de cracare si reformare catalitica, cu adaosuri de butani, izopentani si componenti rezultati din procesele de izomerizare (fractie hexanica) si alchilare.
Din punct de vedere chimic, benzina clasica contine urmatoarele tipuri de hidrocarburi: hidrocaruri saturate aciclice (alcani sau parafine), hidrocarburi saturate ciclice (cicloalcani sau naftene), hidrocarburi aromatice si hidrocarburi nesaturate (olefine, sau alchene, diolefine). Hidrocarburile parafinice,cu strucura liniara sau ramificata , sunt constituienti de baza ai benzinelor (40-80% din compozitia benzinelor comerciale). O proportie importanta o reprezinta naftenele, hidrocarburi saturate avand atomii de carbon dispusi in cicluri, cu sau fara catene laterale (15-30%). Hidrocarburile aromatice se gasesc in benzina auto in procent de 20-40%.
In benzina se gasesc cantitati apreciabile de hidrocarburi nesaturate (pana la 35%), precum si cantitati mai mici de compusi organici cu sulf, oxigen si azot.
Motorina este alcatuita din componente care distila intre 250 si 2900C , formand motorina I , si intre 290 si 3500C , formand motorina II . Este un lichid galben-brun. Hidrocarburile care o compun sunt cu C12- C 20, atat cele cu caracter saturat (aciclice si ciclice) cat si cele aromatice, proportia lor variind foarte mult. Principalii compusi cu oxigen prezenti in motorine sunt acizii naftenici si acizii grasi (cazul motorinelor din petrolurile din tara noastra). Motorina este intrebuintata mai ales drept combustibil pentru motoarele Diesel si pentru instalatii termice cu injectoare. Ea se mai foloseste ca lubrifiant pentru masini frigorifice, drept component lichid pentru fabricarea unsorilor consistente, etc
6. ACTIUNE TOXICA
Toxicitatea petrolului si a produselor petroliere este adesea subestimata. Exceptand unele produse cu un inalt grad de puritate, toate fractiile titeiului sunt toxice pentru organismele acvatice.
Se deosebesc doua categorii de efecte toxice: toxicitate imediata si toxicitatea de lunga durata.
Toxicitatea cu efect imediat este cauzata de 3 fractii
- prima o constituie hidrocarburile saturate (sunt solubile in apa si la concentratii mici produc anestezie, iar la concentratii mai mari, moartea animalelor, mai ales a formelor tinere).
-o alta fractie o constituie hidrocarburile aromatice, si ele solubile in apa si sunt cele mai toxice: benzenul, toluenul, naftalenul, fenantrenul, etc.
- a treia fractie formata din hidrocarburi olefinice - apare in produsele de rafinare si au toxicitate intermediara intre primele doua. De asemenea s-a constatat ca o serie de compusi - printre care 3,4 benzopiren in concentatii de 450-1800 mg/tona titei brut, sunt carcinogeni.
Efectele toxice pe termen lung sunt mai complexe si greu de estimat. Ele constau in faptul ca diferite fractii solubile in apa in concentratii adesea foarte mici, interfereaza cu numerosi mesageri chimici (exometaboliti, ectocrine) care, in mod normal, au o mare importanta in nutitia, apararea, reproducerea multor animale acvatice. Ca urmare, se produc grave dezechilibre ecologice (N. Botnariuc, A. Vadineanu, 1982).
Petrolul, odata ajuns in apa sufera o serie de transformari care determina si diferite efecte ale lui. Formarea peliculei la suprafata apei are ca un prim efect scaderea tensiunii superficiale la interfata apa-aer.
In acesta zona traiesc numeroase organisme planctonice, vegetale si animale - a caror activitate este in acest fel perturbata, multe din ele neputand supravietui. Un alt efect al acestei pelicule este scaderea cantitatii de lumina ce patrunde in apa si de aici scaderea intensitatii fotosintetice a algelor sau a altor plante. Majoritatea speciilor fitoplanctonice sunt grav afectate, ducand la scaderea brusca a productiei primare. In acelasi timp, intrerupandu-se schimbul de gaze intre apa si aer, se produce scaderea oxigenului solvit in apa. Chiar dupa disparitia peliculei de petrol, algele planctonice mai grav afectate se refac
mai greu, iar locul lor este luat de altele mai putin sensibile, producandu-se profunde schimbari in structura biocenotica.
Petrolul din pelicula sufera treptat o serie de transformari. Unele produse, cele mai volatile, se evapora si ajung in atmosfera (se estimeaza ca aproximativ 25% din petrol se evapora in decurs de cateva zile). O parte importanta este treptat dispersata in apa, in particule mici, datorita agitatiei apei. Aceasta sporeste considerabil suprafata de contact cu apa si dechide calea patrunderii in diferite organisme acvatice. Unele substante din titei trec in solutie. Unele fractiuni sunt adsorbite de particule minerale sau organice si pe aceasta cale patrund in numeroase organisme animale filtratoare. Fractiunile mai grele se sedimenteaza treptat, deterioirand conditiile de viata bentonice.
Una dintre caracteristicile cele mai importante ale titeiului si produselor petroliere in general este nemicibilitatea lor cu apa; in afara de unele fractiuni solubile cea mai mare parte se ridica la suprafata sub forma unei pelicule uleioase, care impiedica difuzarea aerului atmosferic, iar alta parte se afla sub forma de emulsie (de tip ,,petrol in apa" sau ,,apa in petrol").
Actiunea toxica are loc fie pe cale mecanica (impiedicand respiratia si alte procese fiziologice), fie prin caracterul lor toxic; fiind lipofile ataca membranele celulare cu structura lipidica.
Simptomele pestilor intoxicati cu produse petroliere sunt: agitatie puternica, urmata de o paralizie progresiva pana la moarte; caracteristice sunt:secretia de mucus, exoftalmia, la boarta si boistean o intensa pigmentatie a corpului(ce dispare dupa moarte, pestii revenind la culoarea lor normala) si aparitia pe botul masculilor a butonilor albi, ca in perioada de reproducere - la femelele de boarta aripioara anala se coloreaza in portocaliu, iar papila genitala se dezvolta si se transforma intr-un tub lung. Aceste simptome dovedesc actiunea petrolului si derivatilor sai asupra sistemului nervos si endocrin.
O intoxicare pana la pierderea echilibrului este ireversibila(datorita in special fenolilor si acizilor naftenici).
Toxicitatea variaza in functie de specie, gradul de emulsionare a titeiului, temperatura, cantitatea de oxigen dizolvat; la temperaturi ridicate, timpul de supravietuire al pestilor este mai scurt aratand o intoxicare mai rapida, dar si procesul de descompunere a fractiuilor petroliere in apa este mai rapid.
Experientele lui Malacea au aratat ca pacura nu are o actiune toxica vizibila asupra pestilor, crustaceelor, lamelibranhiatelor, pe cand motorina a produs pierderi de echilibru la pesti si moartea crustaceelor si scoicilor in diferite concentatii.
|
Politica de confidentialitate |
 .com |
Copyright ©
2024 - Toate drepturile rezervate. Toate documentele au caracter informativ cu scop educational. |
Personaje din literatura |
| Baltagul – caracterizarea personajelor |
| Caracterizare Alexandru Lapusneanul |
| Caracterizarea lui Gavilescu |
| Caracterizarea personajelor negative din basmul |
Tehnica si mecanica |
| Cuplaje - definitii. notatii. exemple. repere istorice. |
| Actionare macara |
| Reprezentarea si cotarea filetelor |
Geografie |
| Turismul pe terra |
| Vulcanii Și mediul |
| Padurile pe terra si industrializarea lemnului |
| Termeni si conditii |
| Contact |
| Creeaza si tu |
