Węgiel kamienny - skała osadowa pochodzenia roślinnego, zawierająca 75-97% pierwiastka węgla, powstała głównie w karbonie (era paleozoiczna) ze szczątków roślinnych, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu. Ma czarną barwę, matowy połysk, czarną rysę.
Na świecie węgiel kamienny wydobywa się dwiema metodami:
metodą odkrywkową
metodą głębinową
Przy odgazowaniu 1000kg (1 tona) węgla otrzymuje się:
Gaz koksowniczy 330m³ (20%)
Koks 650 kg (65%)
Smoła węglowa 42 kg (5%)
Woda pogazowa (ok. 10%)
Ropa naftowa (olej skalny, czarne złoto) - ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Posiada podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.
Teorie pochodzenia ropy naftowej:
T. organiczna - w myśl tej teorii ropa naftowa powstała przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich
T. minerslna - wg tej teorii ropa naftowa powstała na skutek reakcji chemicznych zachodzących pod skorupą ziemską.
Wydzielenie czystych węglowodorów z ropy naftowej odbywa się najczęściej za pomocą destylacji frakcyjnej; stosuje się także ekstrakcję za pomocą selektywnych rozpuszczalników oraz krystalizację.
Destylacja frakcyjna - w wyniku destylacji ropy naftowej uzyskuje się szereg frakcji wrzących w różnych zakresach temperatury. W miarę podwyższania temperatury ropy destylują z niej coraz to trudniej lotne składniki.
Frakcja |
Temperatura destylacji |
gaz opałowy |
poniżej 0 oC |
benzyna |
0 - 140 oC |
ciężka benzyna |
140 - 180 oC |
nafta |
180 - 250 oC |
olej napędowy |
250 - 350 oC |
olej opałowy |
350 - 380 oC |
olej smarowy |
380 - 500 oC |
mazut |
Ponad 500 oC |
Benzyna jest substancją ciekłą, bardzo lotną i łatwopalną o charakterystycznym zapachu. Pary benzyny z powietrzem tworzą mieszanki wybuchowe. Nierozpuszczalna w wodzie, natomiast dobrze rozpuszczalna w bezwodnym alkoholu - eterze, chloroformie itp. Stosuje się ją głównie jako paliwo do silników, jako środek piorący i odtłuszczający, jako rozpuszczalnik tłuszczów, farb i lakierów. Ponieważ rozwój motoryzacji pociąga za sobą coraz większe zapotrzebowanie na benzynę, wyższe frakcje ropy naftowej, takie jak oleje i mazut, przerabiane są na benzynę w procesie krakingu. Proces ten polega na termicznej lub katalitycznej degradacji węglowodorów, pozwalającej na uzyskanie produktów o mniejszej masie cząsteczkowej. Benzyny krakingowe różnią się od benzyn otrzymywanych na drodze zwykłej destylacji ropy naftowej większą zawartością alkenów i węglowodorów aromatycznych.
Liczba oktanowa - wielkość charakteryzująca paliwo silnikowe z punktu widzenia jego własności stukowych. L.o. Oznacza procentową zawartość izooktanu (l.o. = 100) w n-heptanie (l.o. = 0) potrzebną do tego, aby mieszanina miała własności stukowe jednakowe z badanym paliwem (n-heptan powoduje silne stukanie, a izooktan b. małe). Dobre paliwo powinno odznaczać się dużą l.o., np. dobra benzyna samochodowa 85, lotnicza - nie mniej jak 100.