نکاتی درباره نفت خام 

نفت خام:

نَفت یا پترولیوم مایعی غلیظ و افروختنی بهرنگ قهوهاي سوخته یا سبز تیره یا سیاه است که در لایههاي بالایی

بخشهایی از پوسته کره زمین یافت میشود. نفت شامل آمیزه پیچیدهاي از هیدروکربنهایی گوناگون است.

بیشتر این هیدروکربنها از زنجیره آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید باطن، ترکیب یا خلوص تفاوتهاي

زیادي داشته باشند .نفت را طلاي سیاه مینامند .نفت جز سوختهاي فسیلی به حساب میآید و تجدید ناپذیر

است.

نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و داراي مقادیر کمتري از عناصر سنگین

مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد میباشد.

منشا:

بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوسهاي اولیه میدانند. به دلیل

وجود یک سلسله خواص خاص که تنها مولکولهاي آلی، مشمول آنها میشوند .

باقیمانده جانوران و گیاهانی (اعم از جلبکها و مرجانها) که میلیونها سال قبل (قبل از پدید آمدن دایناسورها)

در محیط دریا (آب) زندگی میکردهاند، طی میلیونها سال توسط لپههاي گل و رسوبات مدفون شدهاند و تحت

فشار و دماي بالا، نبود اکسیژن و مدت زمان طولانی تبدیل به نفت و گاز گردیده و در صورت وجود این شرایط

همراه با سنگ مخزن مناسب و پوش سنگ، طی مدت زمان بسیار طولانی نفت مهاجرت نموده و به مقدار زیاد

در حوضچه نفتی جمع میگردد .

نفت خام حالت روغنی دارد و به شکلهاي جامد (قیرهاي نفتی) و مایع دیده میشود. برخی اوقات به تمام اشکال

نفت هیدروکربن نیز گفته میشود. اگر نفت در لایهاي رسوبی جمع گردد بهآن محل «حوضچه نفتی» میگویند.

از مجموع چندین حوضچه نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل میشود .به سنگ متخلخل دربرگیرنده نفت که

قابلیت تولید نفت را داشته باشد، «سنگ مخزن» میگویند.به صورت طبیعی استثنایی در روي زمین به صورت

چشمه یافت می شود.

پالایش:

نفت بهصورت خام نمیتواند مورد استفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت در برج تقطیر (مخصوص نفت) مورد

جداسازي بر اساس اختلاف چگالی قرار گیرد.

هیدروکربن ها:

واژه غلط انداز " آلی "باقیمانده از روزگاري است که ترکیبهاي شیمیایی را ، بسته به این که از چه محلی منشاء

گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم میکردند. ترکیبهاي غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی

بدست میآمدند. ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی، یعنی از مواد تولید شده به وسیله

ارگانیسم هاي زنده به دست می آید.

در حقیقت تا حدود سال 1950 ،بسیاري از شیمیدانها تصور میکردند که ترکیبات آلی باید در ارگانیسم هاي

زنده بوجود آیند و در نتیجه، هرگز نمیتوان آنها را از مواد غیر آلی تهیه کرد. ترکیبهایی که از منابع آلی بدست

می آمدند، یک چیز مشترك داشتند: همه آنها داراي عنصر کربن بودند. حتی بعد از آن که روشن شد این ترکیبها

الزاما نباید از منابع زنده به دست آیند، بلکه میتوان آنها را در آزمایشگاه نیز تهیه کرد.

بهتر آن دیدند که براي توصیف آنها و ترکیبهایی مانند آنها ، همچنان از واژه آلی استفاده کنند. تقسیم ترکیبها

به غیر آلی و آلی تا به امروز همچنان محفوظ مانده است.

ویژگی ترکیبات کربن:

براستی چه ویژگی خاصی در ترکیبهاي کربن وجود دارد که لازم است آنها را از ترکیبهاي یکصد و چند عنصر

دیگر جدول تناوبی جدا کنیم؟ دست کم ، بخشی از پاسخ چنین است: ترکیبهاي بسیار زیادي از کربن وجود

دارد و مولکول آنها میتواند بسیار بزرگ و بسیار پیچیده باشد. شمار ترکیبهاي کربندار ، چندین برابر ترکیبهایی

است که کربن ندارند. این ترکیبهاي آلی را به خانواده هایی تقسیم میکنند که معمولا در ترکیبهاي غیرآلی،

همانندي برایشان وجود ندارد.

بعضی از مولکولهاي شناخته شده آلی، هزاران اتم دارند و آرایش اتمها در مولکولهاي نسبتا کوچک ممکن است

بسیار پیچیده باشد. یکی از دشواریهاي اساسی شیمی آلی ، یافتن چگونگی آرایش اتمها در مولکولها ، یعنی

تعیین ساختار این ترکیبهاست.

گستره اتصال اتمهاي کربن در ترکیبات کربن

اتمهاي کربن میتوانند به یکدیگر متصل شوند. گستره اتصال آنها به هم ، به اندازهاي است که براي اتمهاي هیچ

یک از عناصر دیگر ممکن نیست. اتمهاي کربن میتوانند زنجیرهایی به طول هزارها اتم ، یا حلقههایی با ابعاد

گوناگون تشکیل دهند. این زنجیرها ممکن است شاخهدار و داراي پیوندهاي عرضی باشند. به اتمهاي کربن در

این زنجیرها و حلقه ها ، اتمهاي دیگري بویژه هیدروژن ، همچنین فلوئور، کلر، برم، ید، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد،

فسفر و سایر اتمها متصل میشوند. سلولز، کلروفیل و اکسی توسین مثالهایی از این دستند.

هر آرایش متفاوتی از اتمها با یک ترکیب معین تطبیق میکند و هر ترکیب داراي مجموعه اي از ویژگیهاي

شیمیایی و فیزیکی مخصوص به خود است. شگفتانگیز نیست که امروزه بیش از ده میلیون ترکیب کربن

میشناسیم و این که بر این تعداد ، همه ساله نیم میلیون افزوده میشود. همچنین شگفت انگیز نیست که مطالعه

و بررسی شیمی آنها به تخصصی ویژه نیاز دارد.

تکنولوژي و شیمی آلی

شیمی آلی ، زمینهاي است که از دیدگاه تکنولوژي اهمیتی فوقالعاده دارد. شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ

و مرکب ، رنگینه ها و پلاستیکها، بنزین و لاستیک چرخ است. شیمی آلی، شیمی غذایی است که میخوریم و

لباسی است که میپوشیم.

هیدروکربنها، بهطور ساده در دانش شیمی، دستهاي از مواد آلی هستند که در ساختار مولکولی آنها، فقط

اتمهاي عنصرهاي کربن و هیدروژن شرکت دارند. هیدروکربنها، همانند دستهبندي تمام مواد آلی، در دو گروه

آلیفاتیک و آروماتیک قرار میگیرند.از نگاه دیگر میتوان هیدروکربنها را در دو گروه سیرنشده و یک گروه

سیرشده قرار داد.

انواع هیدروکربنها:

هیدروکربنهاي آلیفاتیک:

آلکانها(Alkane:(

هیدرو کربنهایی هستند که فرمول کلی آنها [2+CnH2n[است که تمام پیوندهاي آن یک گانه است. از

آلکان ها می توان متان را نام برد.

آلکنها(Alkene:(

در ساختار مولکول خود، حداقل یک پیوند دوگانه کربن – کربن (C=C (دارند؛ یعنی سیرنشده هستند (میتوانند

هیدروژن بگیرند و سیر شوند).

اولین عضو خانواده ي آلکن ها اتن یا همان اتیلن است.این ماده پایه و اساس صنایع پتروشیمیایی خوانده می

شود؛چرا که از طریق آن انواع مواد شیمیایی در مقیاس صنعتی تولید می شود.براي مثال از واکنش اتن با آب در

حضور سولفوریک اسید وبا وجود شرایط مناسب اتانول تولید میشود .اتانول نوعی الکل دو کربنه ي فرار است که

به هر نسبتی در آب حل میشود.اتانول یک حلال صنعتی است که در تولید مواد آرایشی بهداشتی و دارویی

استفاده می شود.در بیمارستان ها از اتانول به عنوان ماده اي ضدعفونی کننده استفاده می شود .

آلکینها (Alkyne:(

دقیقا یک پیوند سهگانه کربن – کربن در ساختمان مولکولی آنها وجود دارد. پس در دستهبندي هیدروکربنهاي

سیرنشده قرار میگیرند.اولین عضو خانواده ي آلکین ها اتین یا .همان استیلن است از این ماده درجوش کاربیدي

استفاده میشود بهطوري که از طریق واکنش این ماده گرماي لازم براي جوش دادن قطعات فلزي فراهم می شود.

سیکلو آلکان ها (Cycloalkane:(

ترکیبات سیر شده حلقوي هستند که در آنها تمام کربنها داراي پیوندهاي یگانه هستند. و به صورت حلقوي

به هم متصل میباشند. هیبریداسیون اتمهاي کربن در سیکلوآلکانها sp3 میباشد و تمام پیوندهاي موجود در

این ترکیبات از نوع سیگما است.براي مثال هیدروکربنی با شش أتم کربن و دوازده اتم هیدروژن موسوم به سیکلو

هگزان است که پایدار ترین سیکلو الکان می باشد.

نام گذاري سیکلو آلکان ها [«سیکلو + تعداد کربن حلقه با لفظ یونانی + ان»]

هیدروکربنهاي آروماتیک:

بنزن، تولوئن، زایلن و نفتالن از این خانواده هستند. ویژگی مشترك این ترکیبها در داشتن حلقه بنزن یا

ساختاري شبیه به آن است که با توجه به وجود پیوندهاي غیرمستقر پاي (∏) و ساختارهاي رزونانسی، ویژگی

آروماتیکی را به آن ساختار میدهد.

 

خواص فیزیکی:

هیدروکربنها، مولکولهایی غیرقطبی هستند؛ پس عموماً در حلالهاي قطبی نظیر آب حل نمیشوند؛ اما در

حلالهاي غیرقطبی مانند روغن (که خودش نوعی هیدروکربن است) حل میگردند.براي مثال گریس یک هیدرو

کربن از خانواده ي آلکان ها است که با آب از روي دست پاك نمیشود چرا که ناقطبی است؛از این رو براي پاك

کردن آن از نفت یا بنزین که ناقطبی هستند استفاده می شود. و تمام این مطالب در (شیمی سال یازدهم)  به طور کامل بیان شده است