Λογότυπο ήδη-έτερον

Βασική Θεωρία

Η εικόνα είναι μια καλλιτεχνική απεικόνιση και όχι μια ακριβής αναπαράσταση.

🛢️ Καύσιμα & Καύση

Τα καύσιμα είναι ουσίες που απελευθερώνουν ενέργεια (θερμότητα, φως) όταν καίγονται.

Διακρίνονται σε:

  • Φυσικά: Βρίσκονται έτοιμα στη φύση.
    • Στερεά: Γαιάνθρακες, Ξύλα
    • Υγρά: Πετρέλαιο
    • Αέρια: Φυσικό Αέριο
  • Τεχνητά: Παρασκευάζονται από φυσικές πρώτες ύλες.
    • Στερεά: Κωκ
    • Υγρά: Βενζίνη, Οινόπνευμα
    • Αέρια: Υγραέρια, Αέριο Νάφθας, Προπάνιο, Βουτάνιο

Η καύση είναι μια χημική αντίδραση με οξυγόνο, που παράγει θερμότητα και φως.

🧪 Παραδείγματα Καύσης

  • Πλήρης καύση άνθρακα (C): Παράγει διοξείδιο του άνθρακα ().

  • Ατελής καύση άνθρακα (C): Παράγει μονοξείδιο του άνθρακα ().

  • Καύση υδρογόνου (): Παράγει νερό ().

Στην πλήρη καύση υδρογονανθράκων (π.χ. προπάνιο), παράγονται και . Όλες αυτές οι αντιδράσεις καύσης είναι εξώθερμες, δηλαδή απελευθερώνουν θερμότητα.

Η εικόνα είναι μια καλλιτεχνική απεικόνιση και όχι μια ακριβής αναπαράσταση.

🛢️ Πετρέλαιο: Ο «Μαύρος Χρυσός»

Το πετρέλαιο είναι ένα υγρό ορυκτό που αποτελεί τη βάση της βιομηχανικής ανάπτυξης. Περιέχει εκατοντάδες ουσίες, κυρίως υγρούς υδρογονάνθρακες, στους οποίους είναι διαλυμένοι και αέριοι και στερεοί υδρογονάνθρακες.

Εκτός από υδρογονάνθρακες, το πετρέλαιο περιέχει και μικρές ποσότητες ενώσεων άλλων στοιχείων, όπως θείο, άζωτο και οξυγόνο.

🌍 Προέλευση του ονόματος

  • Ελληνικά: Προέρχεται από τις λέξεις «πέτρα» και «έλαιο».
  • Αγγλικά: Petroleum, από την ελληνική λέξη «πέτρα» και τη λατινική «oleum» (που σημαίνει έλαιο).

⏳ Σχηματισμός Πετρελαίου

Η επικρατέστερη θεωρία για τον σχηματισμό του πετρελαίου είναι η φυτοζωική προέλευση. Πιστεύεται ότι σχηματίστηκε πριν από εκατομμύρια χρόνια από ζωικούς και φυτικούς οργανισμούς, κυρίως πλαγκτόν.

Αυτοί οι μικροοργανισμοί καταπλακώθηκαν σε αμμώδεις ή αργιλώδεις εκτάσεις κάτω από θάλασσες ή λίμνες. Με την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών και πιέσεων, συνέβησαν χημικές αντιδράσεις που οδήγησαν στο σημερινό πετρέλαιο.

🛢️ Αργό Πετρέλαιο

Το πετρέλαιο που εξάγεται από τη γη ονομάζεται αργό πετρέλαιο (ακάθαρτο). Είναι ένα υγρό καστανοκίτρινο ή καστανόμαυρο με χαρακτηριστική οσμή, αδιάλυτο στο νερό και έχει πυκνότητα 0,8 g/mL - 0,95 g/mL.

Είναι ένα πολύπλοκο μείγμα οργανικών ουσιών, με σημείο ζέσης που κυμαίνεται από -160 °C έως +400 °C.

Η εικόνα είναι μια καλλιτεχνική απεικόνιση και όχι μια ακριβής αναπαράσταση.

🛢️ Διύλιση Πετρελαίου

Η εξαγωγή του πετρελαίου γίνεται με άντληση μέσω γεωτρήσεων. Η άντληση από το υπέδαφος στην ξηρά είναι ευκολότερη από ό,τι στον υποθαλάσσιο χώρο, όπου απαιτούνται ειδικές μεγάλες εξέδρες.

Για να μετατραπεί το αργό πετρέλαιο σε εμπορεύσιμα προϊόντα, υποβάλλεται σε μια διαδικασία που ονομάζεται διύλιση και γίνεται σε ειδικά διυλιστήρια.

Η διύλιση περιλαμβάνει τα εξής στάδια:

  1. Απομάκρυνση ξένων ουσιών: Αφαιρούνται ουσίες που δεν είναι υδρογονάνθρακες, κυρίως το θείο.
  2. Κλασματική απόσταξη: Το πετρέλαιο διαχωρίζεται σε κλάσματα με βάση τα σημεία ζέσης των συστατικών του. Αυτή η διαδικασία γίνεται σε μια ειδική στήλη που ονομάζεται αποστακτική στήλη.

🏭 Προϊόντα Διύλισης

Το μεγαλύτερο μέρος των προϊόντων της κλασματικής απόσταξης χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας για:

  • Κίνηση μεταφορικών μέσων
  • Θέρμανση χώρων
  • Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Ένα άλλο μέρος των προϊόντων του πετρελαίου χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παρασκευή άλλων χημικών ουσιών, κυρίως οργανικών, που ονομάζονται πετροχημικά. Ο κλάδος της χημείας που μελετά την παραγωγή αυτών των ουσιών ονομάζεται πετροχημεία.

Η εικόνα είναι μια καλλιτεχνική απεικόνιση και όχι μια ακριβής αναπαράσταση.

⛽ Βενζίνη

Η βενζίνη είναι το σημαντικότερο κλάσμα που προκύπτει από τη διύλιση του πετρελαίου. Χημικά, είναι ένα μείγμα υδρογονανθράκων με 5 έως 12 άτομα άνθρακα ανά μόριο.

📈 Παραγωγή Βενζίνης

Η βενζίνη που λαμβάνεται από την κλασματική απόσταξη του αργού πετρελαίου δεν επαρκεί για τις αυξανόμενες ανάγκες της αγοράς. Για να καλυφθεί αυτή η ζήτηση, παράγεται βενζίνη και από ανώτερα κλάσματα του πετρελαίου.

Ανώτερα κλάσματα

υποβάλλονται σε μια επεξεργασία που ονομάζεται πυρόλυση (cracking). Κατά την πυρόλυση, το κλάσμα του πετρελαίου θερμαίνεται με καταλύτες (όπως και ), διασπώμενο σε υδρογονάνθρακες με λιγότερα άτομα άνθρακα.

Για παράδειγμα, το δεκατριάνιο μπορεί να διασπαστεί ως εξής:

(βενζίνη) (πρώτες ύλες πετροχημείας)

Η βενζίνη που παράγεται με πυρόλυση είναι καλύτερης ποιότητας από αυτήν που παράγεται με κλασματική απόσταξη. Η βενζίνη που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή είναι ένα μείγμα αυτών των δύο ειδών.

📊 Ποιότητα Βενζίνης: Αριθμός Οκτανίου

Η ποιότητα της βενζίνης καθορίζεται από τη συμπεριφορά της κατά την καύση σε πρότυπο βενζινοκινητήρα και μετριέται με τον αριθμό οκτανίου. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός οκτανίου, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της βενζίνης.

  • Οι υδρογονάνθρακες με ευθύγραμμη αλυσίδα έχουν μικρό αριθμό οκτανίου.
  • Οι υδρογονάνθρακες με πολλές διακλαδώσεις έχουν μεγάλο αριθμό οκτανίου.

Τέλος, το αιθένιο και το προπένιο, δύο άλλα προϊόντα πυρόλυσης του πετρελαίου, αποτελούν βασικές πρώτες ύλες στην οργανική χημική βιομηχανία (πετροχημεία).

Ο Ευκλείδης λειτουργεί μέσω τεχνητής νοημοσύνης

Quiz