انواع فراورده‌های نفت خام و موارد مصرف آنها

 

                      

 

بشر از آغاز خلقت بدنبال چیزی بوده است که بتواند از آن حرارت، روشنایی و نیروی لازم برای گرداندن چرخ زندگی خود را فراهم نماید. برای تامین حرارت نخست شاخ و برگ درختان و زغال چوب را که در دسترس داشت، بکار می‌برد. روشنایی لازم را نیز با مشعل‌های چوبی یا چراغهای پیه سوز و رفته رفته با چراغهایی که با روغنهای گیاهی و روغنهای معدنی می‌سوخت، تامین می‌کرد.

زغال سنگ منبع انرژی
بشر کم کم زغال سنگ را کشف نمود. کشف زغال سنگ زندگی بشر را دچار تحولی بزرگ کرد و باعث پیدایش و رشد سریع صنایع گردید. تا اوایل قرن بیستم منبع اصلی انرژی ، زغال سنگ بود. اما بعدها ، انسان دریافت که نفت را که از دیر باز می‌شناخت، و لیکن به مصارف محدود و دیگر می‌رسانید، برای تولید حرارت و انرژی به مراتب از سوختهای جامد بهتر است. از این رو شروع به استخراج نفت از زمین نمود.
 

نفت اصلی ترین منبع انرژی
امروزه نفت از سایر منابع انرژی و حرارت ، پیشی جسته و مقام نخست را دار است و پیوسته دامنه مصرف آن گسترش می‌یابد. همچنانکه انسان در زندگی پیش می‌رود، احتیاجش به منابع انرژی بیشتر می‌گردد و جوابگوی این تقاضای روز افزون فقط نفت است. وگرنه زغال سنگ و منابع دیگر نیرو نمی‌توانند تکافوی احتیاجات امروزی بشر را بنماید. حتی اگر در سالهای آینده از انرژی هسته‌ای استفاده بعمل آید، باز نفت همچنان سهم و مقام برجسته در تولید نیرو به عهده خواهد داشت.
سوخت مایع و گازی بهتر از سوخت جامد است. به همین سبب بشر برای تهیه سوختهای لازم برای زندگی صنعتی خود ، به نفت روی آورده است.
 

سوختهای نفتی
تعداد سوختهای نفتی نیز فوق العاده زیاد است. مثلا در پالایشگاه آبادان ، صرفنظر از محصولات دیگر سوختهای گوناگون فراوانی از بنزین هواپیما گرفته تا قیر تهیه می‌شود. ذکر همه این مواد و موارد مصرف آنها امکانپذیر نیست. بنابراین چند مورد مهم و آشنای آن را مثل گاز ، بنزین ، نفت سفید ، نفت دیزل ، روغن و قیر ذکر می کنیم.
 

گاز
گاز نفت بطور طبیعی همراه نفت خام از زمین بیرون می‌آید و یا بر اثر پالایش و تجزیه اجزای نفت حاصل می‌گردد. گاز نفت انواع گوناگون دارد. برخی از آنها در فشار و دمای عادی گازی شکل هستند. به همین سبب آنها را اصطلاحا گاز خشک می‌گویند. بعضی نیز در این شرایط مایع هستند لذا اصطلاحا آنها را گاز تر می‌نامند. گازهای تر مقدار زیادی بنزین سبک و گرانبها همراه دارند که در موقع پالایش آنها را جدا می‌سازیم. اما گاز خشک یک سوخت حاضر و آماده است.
 

 

تعادل های شیمیایی

واکنشهای برگشت پذیر و تعادل شیمیایی

 

واکنش فرضی زیر را در نظر می‌گیریم:

(A₂(g)+B₂(g)↔2AB(g

این معادله را می‌توانیم هم در جهت رفت و هم در جهت برگشت بخوانیم. اگر A₂ و B₂ با هم مخلوط شوند، بر هم اثر کرده ، AB را تولید می‌کنند. از طرف دیگر ، از تجزیه شدن نمونه‌ای از AB خالص ، A₂ و B₂ حاصل می‌شود. اگر A₂ و B₂ را در ظرفی مخلوط کنیم، بر هم اثر کرده ، AB را تولید می‌کنند و با پیشرفت واکنش ، غلظت آنها به‌تدریج کاهش می‌پذیرد.

از این رو ، از سرعت این واکنش کاسته می‌شود. در شروع آزمایش ، چون AB وجود ندارد، واکنش برگشت نمی‌تواند امکان‌پذیر باشد. ولی این واکنش ، با تولید شدن مقداری AB در واکنش رفت آغاز می‌شود. این واکنش ، نخست به‌کندی صورت می‌گیرد (به علت آن که غلظت AB کم است)، ولی به‌تدریج سریعتر می‌شود. با گذشت زمان ، سرعت رفت کاهش می‌پذیرد، ولی سرعت واکنش برگشت افزایش می‌یابد، تا این که دو سرعت با هم برابر می‌شوند و تعادل شیمیایی برقرار می‌گردد.

پویایی تعادل شیمیایی

تعادل شیمیایی ، حالتی پویا است که در آن ، دو تغییر مخالف با سرعت برابر صورت می‌گیرند. در حالت تعادل ، غلظت تمام مواد ، ثابت می‌ماند. غلظت AB ثابت می‌ماند، زیرا AB با سرعتی که در واکنش رفت تولید می‌شود، با همان سرعت هم در واکنش برگشت مصرف می‌گردد. به همین منوال ، A₂ و B₂ با همان سرعتی که (در واکنش برگشت) تولید می‌شوند، (در واکنش رفت) به مصرف می‌رسند. تذکر این مطلب مهم است که غلظتها ثابت‌اند. از آن جهت که سرعتهای واکنشهای مخالف با هم برابرند، نه بدان جهت که هر گونه فعالیتی متوقف شده است.

ثابت تعادل

به فرض این که واکنشهای رفت و برگشت با مکانیسمی ‌ساده و تک‌مرحله‌ای صورت بگیرند، سرعت واکنش رفت با رابطه:

K_fA₂B₂=سرعت رفت

و سرعت واکنش برگشت با رابطه:

K_rAB^2=سرعت برگشت

بیان می‌شود. در حالت تعادل ، این دو سرعت با هم برابرند. بنابراین داریم :

 

این معادله را می‌توان به صورت زیر مرتب کرد:

 

از تقسیم ثابت سرعت واکنش رفت ، K_f ، بر ثابت سرعت واکنش برگشت ، K_r ، ثابت دیگری بدست می‌آید که ثابت تعادل ، K ، نامیده می‌شود:

K_f/K_r=K

بنابراین داریم :

 

مقدار عددی K با دما تغییر می‌کند. تعداد مجموعه غلظتها برای سیستمهای تعادلی این واکنش بی‌نهایت زیاد است، ولی در هر صورت ، برای کلیه سیستمهای تعادلی در دمای معین وقتی که غلظتهای A₂ و B₂ و AB در رابطه بالا قرار می‌گیرند، همواره به یک مقدار K منجر می‌شوند. بطور کلی برای هر واکنش برگشت پذیر داریم :

wW+xX↔yY+zZ

عبارت ثابت تعادل به صورت زیر است :

 

بطور قراردادی ، جملات غلظتی مواد طرف راست معادله شیمیایی در صورت کسر عبارت ثابت تعادل نوشته می‌شود.

 

تعادلهای ناهمگن

تعادل بین مواد در دو یا چند فاز را تعادل ناهمگن می‌نامیم. در دما و فشار ثابت ، غلظت یک جامد خالص یا مایع خالص ثابت می‌ماند.

K_c و K_p

عبارت ثابت تعادل را برای واکنشهایی که دارای مواد گازی هستند، می‌توان برحسب فشارهای جزیی گازها (برحسب اتمسفر) نوشت. این نوع ثابت تعادل با K_p نشان داده می‌شود. رابطه بین K_c و K_p به صورت زیر است :

 

جمله n∆ ، تغییر تعداد مولکولهای گازها است. وقتی که معادله شیمیایی از چپ به راست خوانده شود. برای بدست آوردن غلظتهای تعادلی می‌توان هم از K_c و هم از K_p استفاده کرد.

اصل لوشاتلیه

اصل لوشاتلیه ، عکس العمل یک سیستم در حالت تعادل را نسبت به تغییر شرایط آزمایش پیشگویی می‌کند.