Нефть и продукты ее переработки

Нахождение в природе. Залежи нефти находится в недрах земли на разной глубине,

где нефть заполняет свободные пространства межу некоторыми породами. Если она

находится под давлением попутных газов, то поднимется по скважине на поверхность

Земли.

Состав нефти. В зависимости от места рождений нефть имеет различный

качественный и количественный состав. Значительная её часть состоит из смеси

алканов с нормальным и разветвленным углеродным скелетом от С₆ до С_50.

Твердые и газообразные углеводороды находятся в растворенном состоянии.

Нефть может содержать значительные количества нафтенов и ароматических

углеводородов.

Физические свойства. Нефть представляет собой маслянистую жидкость от бурого

до черного цвета с характерным запахом. Она немного легче воды, практически в

ней не растворяется и растекается по поверхности воды тончайшей пленкой,

чрезвычайно опасной для водной флоры и фауны поскольку нефть представляет

собой не индивидуальное вещество, а сложную смесь. Определенной температуры

кипения и плавления она не имеет. Необработанную нефть называют сырой. Она горит

52

сильно коптящим пламенем, её нельзя потушить водой. При сгорании нефти выделяется

большое количество теплоты. По «концентрации энергии» в единице объёма нефть

занимает первое место среди природных веществ.

Продукты получаемые из нефти. Из нефти выделяют разнообразные продукты,

имеющие большое практическое значение. Сырую нефть в промышленности обычно

не применяют. Она широко используется как источник химического сырья. Для

получения ценных продуктов на нефтеперерабатывающих заводах нефть подвергают

переработке. Сначала производят первичную переработку – перегонку нефти –

разделение нефти на фракции, каждая из которых представляет собой смесь

углеводородов (бензин, лигроин, керосин и др.) с определенными интервалами

температур кипения. Перегонка нефти – это физический процесс. Обычно нефть

разгоняют в ректификационных колоннах на фракции (фракционная перегонка) :

- бензин (от С₅ до С₁₁, темп. кипения 40-200⁰С, применяемый как авиационное и

автомобильное топливо, хороший растворитель)

- лигроин (от С₈ до С₁₄ , темп. кипения 150-250⁰С ), применяемый в качестве горючего

для тракторов, растворителя в лакокрасочной промышленности, идет на переработку

в бензин

- керосин ( от С₁₂ до С₁₈ ) темп. кипения 180-300⁰С , применяемый как горючее для

тракторов, реактивных самолетов

-газойль (соляровое масло) в состав данной фракции входят тяжелые углеводороды с

температурой кипения выше 300⁰С, применяется в качестве дизельного топлива

- мазут- вязкая чёрная вязкая жидкость, это остаток после перегонки нефти светлых

Нефтепродуктов (бензина, лигроина и керосина) и которая применяется для

получения смазочных масел: автотракторных, авиационных, дизельных и

др. Остатком после перегонки мазута являются гудрон и асфальт, используемые в

строительстве зданий и автомобильных дорог.

- парафин (смесь твердых углеводородов), выделяемый из некоторых сортов нефти

- вазелин (смесь твердых и жидких углеводородов).

Прямой перегонке (ректификации) подвергается вся добываемая нефть.

Задание. Ознакомиться с теоретическими вопросами темы. Письменно ответить на

контрольные вопросы для самопроверки, записав ответы на них в отчёте.

Выполнить лабораторный опыт № 25 и №26. Письменно ответить на вопросы, указанные в проводимых опытах. Написать отчёт в соответствии с требованиями, предъявляемыми к его оформлению.

Описание лабораторного оборудования

Материалы Оборудование каучук натуральный пробирки 2шт. сырая резина штатив резина пробиркодержатель

Бензин корковая пробка

коллекция образцов нефти и нефтепродуктов

53

Методика выполнения задания

Опыт 25. Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины

1. Рассмотреть коллекцию каучуков: синтетических (бутадиен-стирольного, натрий бутадиенового и бутадиенового), натурального. В чём сходство и различия этих каучуков?

2. Вырежьте из невулканизированного каучука и резины тонкие полоски одинакового сечения и равной длины. Растяните их и затем отпустите. Какой образец быстрее возвращается в прежнее состояние и является, следовательно, более эластичным?

Попытайтесь теперь растягивать полоски до разрыва их. Что прочнее: каучук или резина?

3.Налейте в две пробирки по 2-3 мл бензина. В одну из пробирок поместите кусочек невулканизированного каучука, а в другую – таких же размеров кусочек резины. Закройте пробирки корковыми пробками и оставьте до следующего занятия. Какие изменения произошли с каучуком и резиной? Чем объясняется различие в растворимости каучука и резины?

Опыт 26. Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов её переработки

1.Рассмотрите выданную вам коллекцию. Объясните, почему все нефтепродукты

(кроме мазута) называют светлыми. Запишите формулы углеводородов,

образующих фракции светлых нефтепродуктов. Какие физические процессы лежат в

основе их получения?

2.Познакомьтесь со смазочными маслами, получаемыми перегонкой мазута. Как процессы лежат в основе их получения?3.После ознакомления с образцами

нефтепродуктов устно охарактеризуйте их свойства и области применения

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Алкадиен СН₂ = СН - С = СН₂ называется:

СН₃

а) пентадиен-1,3 в) 2-метилпентадиен-1, 3

б) 3-метилпентадиен-1,3 г) 3-метилбутадиен-1,3

2. Изомером бутадиена -1,3 является:

а) бутен -2 в) пентадиен-1,3

б) бутадиен-1,2 г) циклобутан

3.Важнейшее свойство алкадиенов с сопряжёнными связями – способность к реакции:

а) горения в) окисления перманганатом калия в растворе

б) полимеризации г) бромирования

4.Структурное звено полиэтилена:

а) – СН₂ - в) – СН=СН-

б ) ) – СН₂– СН₂ - г) ) – СН₂– СН –

СН₃

₅₄

5.Мономеры, участвующие в реакции полимеризации, должны иметь: а) функциональные группы в) циклическое строение

б) кратные связи г) разветвлённое строение 6. Резину получают из каучука в процессе: а) полимеризации в) вулканизации

б) изомеризации г) гидрогенизации 7. Алкадиены, как и алкены, могут:

а) полимеризоваться в) обесцвечивать бромную воду

б) гореть г) все ответы верны 8. После ознакомления с образцами нефти и нефтепродуктов устно охарактеризуйте их физические свойства, области применения и физические методы переработки нефти

Требования к содержанию и оформлению отчёта по лабораторной работе

Запишите в журнал лабораторно-практических занятий:

1. Название работы, цель работы, наименование опыта

2. Краткое описание опыта

3. Наблюдения и вывод к работе

Список литературы и интернет - источников

Учебник О.С. Габриелян для СПО, 2008, с. 239– 242

55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11

СВОЙСТВА КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ

Цель работы: изучить растворимость многоатомных спиртов,

карбоновых кислот и растительного жира; свойства карбоновых

кислот общие со свойствами минеральных кислот и свойства

жиров в органических растворителях

Задача работы: овладение методами экспериментального исследования;

приобретение практических умений проводить качественные

реакции на глицерин и на двойную связь непредельных жиров;

продолжить формирование умений наблюдать, делать выводы,

записывать уравнения реакций

Теоретическая часть по теме: «Кислородосодержащие органические

соединения»

Спирты многоатомные

К многоатомным спиртам относят органические соединения, в молекулах которых содержится несколько гидроксильных групп - ОН, соединенных с углеводородным радикалом.

В зависимости от числа гидроксильных групп в молекуле различают двухатомные, трехатомные и другие многоатомные спирты.

Глицерин ( пропантриол-1,2,3) – один из важнейших представителей трехатомных спиртов. В составе его молекулы содержатся три гидроксильные, группы. По физическим свойствам глицерин бесцветная сиропообразная прозрачная жидкость сладкого вкуса, хорошо растворимая в этиловом спирте, с водой смешивается в любых соотношениях, температура кипения 290⁰С. На основе глицерина в промышленности получают различные вещества: взрывчатые, медицинские мази, нитроглицерин как сосудорасширяющее средство, в кожевенном производстве для предохранения кож от высыхания, в текстильной промышленности для придания тканям мягкости и эластичности.

Качественной реакцией на многоатомные спирты, содержащей гидроксильные группы у соседних атомов углерода, является их взаимодействие со свежеосажденным гидроксидом меди(11). Ярко-синее окрашивание раствора в результате образования комплексного соединения – гликолята меди свидетельствует о присутствии в растворе многоатомного спирта: CuSO₄ + 2NaOH = Сu(OH)₂ + Na₂SO₄

голубой

C H₂- O - H HO CH₂ - O

+ Сu Сu +2H₂O

CH - O - H HO CH - O

CH₂ - OH CH₂ - OH

глицерин глицерат меди

(пропантриол-1,2,3)

56

Свойства карбоновых кислот, общие со свойствами

минеральных кислот

Общие свойства карбоновых кислот аналогичны свойствам слабых неорганических кислот. Карбоновые кислоты взаимодействуют с активными металлами с выделением водорода, реагируют с основными и амфотерными оксидами, основаниями, солями более слабых кислот. Кроме того, карбоновые кислоты обладают рядом специфических свойств.

Кислотные свойства карбоновых кислот значительно выше, чем у спиртов. В водном растворе низшие кислоты диссоциируют с образованием катиона водорода и аниона кислотного остатка:

R – COOН R – COО^- + Н⁺

Карбоновые кислоты являются слабыми электролитами, имеют кислую среду и изменяют окраску индикаторов.

Наличие в растворе карбоновых кислот катионов водорода обусловливает их общие свойства с неорганическими кислотами. И те и другие взаимодействуют с активными металлами, основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями. В результате этих реакций образуются соли карбоновых кислот:

2CH₃ – COOH + Zn → (CH₃ – COO)₂Zn + H₂↑

2CH₃ – COOH + MgO → (CH₃ – COO)₂Mg + H₂O

CH₃ – COOH + NaOH → CH₃ – COONa + H₂O

2CH₃ – COOH + K₂CO₃ → 2CH₃ – COOK + CO₂↑ + H₂O