Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Больше 4 миллионов соединений
Прежде чем перейти к нефти и получаемым из нее и угля соединениям,следует сказать несколько слов о том, почему именно углерод образует такое количество «соединений — их уже насчитывают более четырех миллионов и каждый год добавляется еще по 50 тысяч. На это есть несколько причин, но все они связаны с тем, что углерод в своих соединениях практически всегда четырехвалентен. Эта че-тырехвалентность объясняется тем, что на внешней орбите атома углерода имеются четыре электрона, вращающихся по двум различным траекториям. Однако электроны согласно принципу наименьшей энергии стремятся занять в соединениях наилучшее пространственное положение, т.е. расположиться в углах тетраэдра. Для этого их траектории должны исказиться. А атомы с такими искаженными электронными траекториями склонны к образованию преимущественных связей с помощью пары электронов (такие связи называют ковалентными или атомными) с положительно или отрица-
тельно заряженными атомами или группами атомов. К одному атому углерода могут даже присоединиться как положительные, так и отрицательные частицы. Но главное состоит в том, что атомы углерода могут соединяться между собой в неограниченно длинные цепочки. Этому опять же благоприятствует тетраэдрическое расположение их связей. Так получаются простые или разветвленные цепочки, кольца и даже пространственные образования; это мы уже знаем из изложения теорий структуры угля. Химия углеродных соединений (за исклю-Тетраэдрическое расположение электрон- чением угольной кислоты и ее «WJC траекторий атома углерода солей) именуется органической
химией.
Из цепочечных и кольцевых углеводородных соединений различной величины и структуры молекул состоит нефть, содержащая 80,4^-87 % углерода, 9,6—13,8 % водорода и 0—5 % серы, а также незначительные количества кислорода и азота, что соответствует атомному соотношению C22H38. Процесс происхождения нефти не так ясен, как процесс происхождения каменного угля; вероятно, она произошла из растительных остатков. Древние вавилоняне и шумеры использовали смолистые^ остатки сырой нефти, которые в те времена на территории нынешнего Ирака просачивались из-под земли в качестве связующего раствора в строительстве. Древние египтяне применяли этот остаток (асфальт, что по-гречески значит "земляная смола") при бальзамировании трупов. Греки познакомились с нефтью во время походов Александра Македонского (царствовавшего в 336—323 гг. до н.э.); они называли ее "нафта". Оружие, известное как "греческий огонь" (вероятно, это была нефть с добавкой негашеной извести, которая нагревалась при добавке воды и способствовала воспламенению) , появилось только в VII веке. Известны также "священные огни" на Кавказе — горящие источники нефти и природного газа, которые считались святынями с древних времен примерно до 1880 г.
Хотя в Японии еще в VII веке и в Ганновере (близ г. Витце, где нефть добывают и сейчас) в XVII веке нефть применяли для освещения, до XIX столетия ее использовали лишь в небольших масштабах, в основном для смазки телег и в качестве лекарства. В 1780-1850 гг. в Румынии, Росии, Польше и Чехословакии (вероятно, независимо) пришла мысль перегонять нефть и использовать для освещения только ту фракцию, которая кипит при 150—250 0C Эту фракцию называли петролеум (от греческого "петрос" — камень и латинского "олеум" — масло). Однако в больших объемах нефть перерабатывают только с 1854 г. С изобретением бензинового и дизельного двигателей внутреннего сгорания (соответственно 1878 и 1890 гг.) стали представлять интерес и другие фракции нефти —
бензин (температура кипения 40— 15O0C), дизельное топливо (250-35O0C) и смазочные масла (300— 45O0C). Благодаря этому добыча нефти в мире возросла с 70 тыс. т в 1860 г. до 21 млн. т в 1900 г. Столь беспримерно быстрое развитие сопровождалось жесточайшей конкурентной борьбой между различными группами капиталистов.
В настоящее время к названным областям использования нефти прибавились еще две: мазутное отопление и нефтехимия. Поскольку добывать и транспортировать нефть легче, чем уголь, а вдобавок она имеет более высокую теплоту сгорания, мазут (фракция с температурой кипения более 3000C) становится самым дешевым топливом нашего времени. Нефтехимия же позволяет извлекать из нефти почти все химические продукты, получаемые из угля, но более легким и дешевым путем.
Основные принципы нефтехимии сформулировал немецкий ученый Карл Шорлеммер (1834-1892 гг.) — друг и соратник К. Маркса и Ф. Энгельса; но он не мог предвидеть размах нефтехимии. Ассортимент продукции органической химии в наше время охватывает почти все красители, преобладающую часть лекарств, свыше половины каучука и более четверти волокнистых материалов (по годовому производству). Сейчас мы уже не мыслим нашей жизни без таких материалов, как пластмассы, а их нам дала именно органическая химия. Все эти важнейшие потребительские товары - соединения углерода, получаемые большей частью из нефти. И нет никакого чуда, что к 1971 г. мировая добыча нефти достигла 2,46 млрд.т.*
Ректификационная тывающего завода
колонна нефтеперераба-
* Не следует забывать, что первое издание этой книги вышло в 1971 г., а во втором издании (1977 г.), переводом которого является данная книга, не учтены некоторые изменения в мировом топливо-энергетическом балансе. Прим. пер ев.
|
Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0: |
|
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач