Нафта – рідке паливо Що ж таке нафта? Теплотехнік відповість,
що це прекрасне, висококалорійне паливо. Але хімік заперечить: ні!
Нафта – це складна суміш рідких вуглеводнів, у яких розчинені
газоподібні й інші речовини. І щоб перелічити всі продукти, одержувані
з нафти, потрібно витратити кілька аркушів, тому що їх уже кілька
тисяч. Ще Д.І. Менделєєв помітив,0 що розпалювати вогнище нафтою все рівно, що топити її грошима. Нафта
(від перс. neft) - пальна масляниста рідина зі специфічним запахом,
розповсюджена в осадовій оболонці Землі і яка є найважливішою корисною
копалиною. Фізичні властивості нафти Найголовнішою
властивістю нафти, які принесли їй світову славу виняткових
енергоносіїв, є її здатність виділяти при згорянні значну кількість
тепла. Нафта і її похідні володіють найвищою серед усіх видів палив
теплотою згоряння. Теплота згоряння нафти – 41 МДж/кг, бензину – 42
МДж/кг. Важливим показником для нафти є температура кипіння, що
залежить від будови вхідних до складу нафти вуглеводнів і коливається
від 50 до 550°С. Нафта, як і будь-яка рідина, при визначеній
температурі закипає і переходить у газоподібний стан. Різні компоненти
нафти переходять у газоподібний стан при різній температурі. Так,
температура кипіння метану –161,5°С, етану –88°С, бутану 0,5°С, пентану
36,1°С. Легені нафти киплять при 50–100°С, важкі – при температурі
більш 100°С. Розходження температур кипіння вуглеводнів
використовується для поділу нафти на температурні фракції. При
нагріванні нафти до 180–200°С википають вуглеводні бензинові фракції,
при 200–250°С – лігроїнові, при 250–315°С – керосиново-газойлеві і при
315–350°С – масляній. Залишок представлений гудроном. До складу
бензинової і лигроиновой фракцій входять вуглеводні, що містять 6–10
атомів вуглецю. Гасова фракція складається з вуглеводнів з  , газойлева –  і т.д. Важливим
є властивість нафти розчиняти углеводородние гази. У 1 м3 нафті може
розчинитися до 400 м3 пальних газів. Велике значення має з'ясування
умов розчинення нафти і природних газів у воді. Нафтові вуглеводні
розчиняються у воді вкрай незначно. Нафти розрізняються по щільності.
Щільність нафти, обмірюваної при 20°С, віднесеної до щільності води,
обмірюваної при 4°С, називається відносної. Нафти з відносною щільністю
0,85 називаються легенями, з відносною щільністю від 0,85 до 0,90 –
середніми, а з відносною щільністю понад 0,90 – важкі. У важких нафтах
містяться в основному циклічні вуглеводні. Колір нафти залежить від її
щільності: світлі нафти мають меншу щільність, чим темні. А чим більше
в нафті смол і асфальтенів, тим вище її щільність. При видобутку нафти
важливо знати її в'язкість. Розрізняють динамічну і кінематичну
в'язкість. Динамічною в'язкістю називається внутрішній опір окремих
часток рідини руху загального потоку. У легкій нафті в'язкість менше,
ніж у важкій. При видобутку і подальшому транспортуванні важкі нафти
підігрівають. Кінематичною в'язкістю називається відношення динамічної
в'язкості до щільності середовища. Велике значення має знання
поверхневого натягу нафти. При зіткненні нафти і води між ними виникає
поверхня типу пружної мембрани. Капілярні явища використовуються при
видобутку нафти. Сили взаємодії води з гірською породою більше, ніж у
нафти. Тому вода здатна витиснути нафту з дрібних тріщин у більш
великі. Для збільшення нафтовіддачі шарів використовуються спеціальні
поверхнево-активні речовини (УПАВШИ). Нафта має неоднакові оптичні
властивості. Під дією ультрафіолетових променів нафта здатна світитися.
При цьому легені нафти світяться блакитним світлом, важкі – бурим і
жовто-бурої. Це використовується при пошуку нафти. Нафта є діелектриком
і має високий питомий опір. На цьому засновані електрометричні методи
встановлення в розрізі, розкритому свердловиною, нафтоносних шарів. Хімічні елементи і сполуки в нафті Нафта
складається головним чином з вуглецю – 79,5 – 87,5 % і водню – 11,0 –
14,5 % від маси нафти. Крім них у нафті присутні ще три елементи –
сірка, кисень і азот. Їхня загальна кількість переважно складає 0,5 – 8
%. У незначних концентраціях у нафті зустрічаються елементи: ванадій,
нікель, залізо, алюміній, мідь, магній, барій, стронцій, марганець,
хром, кобальт, молібден, бор, миш'як, калій і ін. Їхній загальний зміст
не перевищує 0,02 – 0,03 % від маси нафти. Зазначені елементи утворюють
органічні і неорганічні сполуки, з яких складається нафта. Кисень і
азот знаходяться в нафті тільки в зв'язаному стані. Сірка може
зустрічатися у вільному стані чи входити до складу сірководню. Продукти, які отримують з нафти, їх застосування З
нафти виділяють різноманітні продукти, що мають велике практичне
значення. Спочатку від неї відокремлюють розчинені вуглеводні
(переважно метан). Після відгону летучих вуглеводнів нафту нагрівають.
Першими переходять у газоподібний стан і відганяються вуглеводні з
невеликим числом атомів вуглецю в молекулі, що мають відносно низьку
температуру кипіння. З підвищенням температури суміші переганяються
вуглеводні з більш високою температурою кипіння. У такий спосіб можна
зібрати окремі суміші (фракції) нафти. Найчастіше при такій перегонці
одержують три основні фракції, що потім піддаються подальшому поділу.
Основні фракції нафти наступні: Фракція, що збирається від 400
до 2000 С, - газолінова фракція бензинів – містить вуглеводні від З5Н12
до З11Н24. При подальшій перегонці виділеної фракції одержують: газолін
(від 400 до 700 С), бензин (від 700 до 1200 С) – авіаційний,
автомобільний і т.д. Лігроїнова фракція, що збирається в межах
від 1500 до 2500 С, містить вуглеводні від З8Н18 до З14Н30. Лігроїн
застосовується як пальне для тракторів. Гасова фракція включає
вуглеводні від З12Н26 до З18Н38 з температурою кипіння від 1800 до
3000С. гас після очищення використовується як пальне для тракторів,
реактивних літаків і ракет. Газойль (вище 2750 С) – дизельне паливо. Мазут
– залишок від перегонки. Містить вуглеводні з великим числом атомів
вуглецю (до багатьох десятків) у молекулі. Мазут також розділяють на
фракції: Солярові олії – дизельне паливо, Мастила (авіатракторні, авіаційні, індустріальні й ін.), Вазелін (основа для косметичних засобів і лік). І ін. З
деяких сортів нафти одержують парафін (для виробництва сірників, свіч і
ін.). Після відгону залишається гудрон. Його широко застосовують у
дорожнім будівництві. Список використаної літератури Судак М. М. Нафта і пальні гази в сучасному світі. – М. Надра, 1984. Хімія. Шкільний ілюстрований довідник. – М.: Росмен, 1995. “Книга для читання по хімії (частина друга)” Автори: К. Я. Парменов, Л. М. Сморгонский, Л. А. Цвєтков.
| 
