2150625905

Cz. I. Oznaczanie wybranych właściwości fizykochemicznych węglowodorów

Zagadnienia teoretyczne

Paliwa

Definicja paliw obejmuje wszelkie substancje, które w wyniku przemian fizykochemicznych dostarczają znacznych ilości ciepła, wykorzystywanego do celów technicznych i bytowych. Są źródłem energii w tym sensie, że w wyniku procesów chemicznych energia chemiczna zostaje zamieniona na energię cieplną. Opierając się na kryterium pochodzenia paliw, możemy je podzielić na dwie zasadnicze grupy:

paliwa naturalne (węgiel kamienny, brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf, biomasa, drewno), paliwa sztuczne, będące efektem mniej lub bardziej skomplikowanego przetworzenia paliw naturalnych (np. koks, benzyna) lub syntezy chemicznej substancji wysokoenergetycznych (m. in. paliwa rakietowe - nitrometan, mieszanina nadtlenku wodoru i metanolu) a także paliwo jądrowe.

Ropa naftowa - ciekły surowiec mineralny dla przemysłu petrochemicznego. Podstawowymi jej składnikami są węglowodory. W mniejszych ilościach występują związki tlenowe, siarkowe, azotowe i metaloorganiczne. Posiada barwę od brązowej do czarnej, gęstość 0,77-0,99 g/cm³ i odznacza się silnym specyficznym zapachem. Rozdzielenie prostych łańcuchów węglowodorowych występujących w ropie następuję podczas destylacji frakcyjnej. Głównymi produktami przerobu ropy polegającej na destylacji i rafinacji są:

•    gaz metan-etan,

•    gaz płynny propan-butan (temp- wrzenia poniżej -18°C),

•    paliwa płynne:

•    benzyny (temp. wrzenia 27-205°C),

•    nafta (temp. wrzenia 190-280°C),

•    oleje napędowe (temp. wrzenia 205-350°C),

•    oleje bazowe - główne składniki olejów smarowych (temp. wrzenia 350-550°C),

•    asfalty i oleje opalowe (temp. wrzenia powyżej 550°C).

Węglowodory lekkie - węglowodory zawierające do 20 atomów węgla.

Węglowodory ciężkie - węglowodory zawierające powyżej 20 atomów węgla.

Rafinat - pozostałość po ekstrakcji.

Oleje smarowe - produkty mieszania olejów bazowych oraz dodatków uszlachetniających (w ilości 5-30%), używane do zmniejszania tarcia, chłodzenia i transmisji ciśnienia hydraulicznego.

Oleje bazowe mineralne - pochodzące z przerobu ropy naftowej. W grupie tej wyróżniamy:

•    oleje konwencjonalne - otrzymywane wg klasycznej technologii rafinacji tj. bez zmiany

•    struktury chemicznej składników,

•    oleje niekonwencjonalne - otrzymywane przy zastosowaniu procesów zmieniających strukturę chemiczną węglowodorów (np. hydrokrakingu).

Oleje bazowe syntetyczne - otrzymane na drodze syntezy chemicznej- Są one składnikiem olejów smarowych syntetycznych i półsyntetycznych (z dodatkiem olejów mineralnych).

Właściwości fizykochemiczne olejów

Gęstość - (p lub d - z ang. density). Jedną z podstawowych właściwości fizycznych cieczy jest gęstość (masa jednostki objętości). Chcąc określić gęstość cieczy trzeba więc znać jej masę (m) i objętość (V). Gęstość (d), wyraża się wówczas wzorem:

3