Методическая копилка

[Селищев Александр В.]

Уважаемые коллеги! Есть презентация по психологии - о роли отца в воспитании детей.http://www.irorb.ru/files/kafedri/BXG/

[Королева Алена]

Уважаемые коллеги! Хочу поделится с Вами сообщением на тему "Вопросы нефтехимии в школьном курсе химии", в котором затронуты вопросы экологии.
СООБЩЕНИЕ
На тему: ”Вопросы нефтехимии в школьном курсе”.
Выполнил: Королева А. В.
Нефть – густая жидкость, похожая на масло. Цвет ее – от светло-желтой до коричневой и черной.
Нефть разных месторождений сильно различается по составу. Основная часть нефти – углеводороды, содержащие 5 и более атомов углерода. В основном, эти углеводороды относятся к предельным, т.е. алканам.
В состав нефти входят также органические соединения, содержащие серу, кислород, азот, Нефть содержит воду и неорганические примеси.
В нефти растворены газы, которые выделяются при ее добыче – нефтяные попутные газы. Это метан, этан, пропан, бутаны с примесями азота, углекислого газа и сероводорода.
Нефть является важнейшим источником сырья для химической промышленности. Нефть в том виде, как ее добывают, или «сырую нефть», трудно использовать даже в качестве топлива. Поэтому сырую нефть разделяют на фракции (от англ. «fraction» – «часть»), используя различия в температурах кипения составляющих ее веществ.
Способ разделения нефти, основанный на разных температурах кипения составляющих ее углеводородов, называется перегонкой или дистилляцией.
Фракцию, которая перегоняется примерно от 50 до 1800С, называ-ют бензином.
Керосин кипит при температурах 180–3000С.
Густой черный остаток, не содержащий легколетучих веществ, называется мазутом.
Существует и ряд промежуточных фракций, кипящих в более узких диапазонах – петролейные эфиры (40–700С и 70–1000С), уайт-спирит (149–204°С), а также газойль (200–5000С). Они используются в качестве растворителей. Мазут можно перегнать при пониженном давлении, таким путем из него получают смазочные масла и парафин. Твердый остаток от перегонки мазута – асфальт. Его используют для производства дорожных покрытий.
Переработка попутных нефтяных газов является отдельной отраслью и позволяет получить ряд ценных продуктов.
Самый востребованный продукт переработки нефти – бензин. Органические соединения, входящие в состав бензина, должны быть устойчивы к преждевременному воспламенению и детонации. Эта устойчивость характеризуется октановым числом бензина.
Шкала октановых чисел основана на двух алканах: н-гептане (tкип. 98,50) Рис. 1. и 2,2,4-триметилпентане (изооктане) (tкип. 99,20) Рис. 2.
У этих алканов почти одинаковые температуры кипения, но разное строение. Разветвленный изооктан гораздо более устойчив к детонации, чем «линейный» гептан.
Для н-гептана принято октановое число 0, а для изооктана – 100. Бензины сравнивают по устойчивости к детонации со смесью н-гептана и изооктана.
В России продаваемые на заправках бензины имеют октановые числа АИ-80, АИ-92,АИ-95 и АИ-98. Октановое число типа АИ определяют на специальном исследовательском двигателе с переменной степенью сжатия в режиме малых и средних нагрузок. Испытываемый бензин сравнивают со стандартной смесью н-гептана и изооктана и присваивают бензину октановое число, соответствующее содержанию изооктана в стандартной смеси. Например, бензин АИ-92 соответствует по детонации при малых и средних нагрузках смеси из 92% изооктана и 8% н-гептана.
При обычной перегонке нефти невозможно получить бензин для со-временных двигателей – октановое число бензина прямой перегонки не превышает 60. Поэтому нефть подвергают специальной переработке в присутствии катализаторов.
При каталитическом крекинге нефть или ее тяжелые фракции нагревают до 510–5400С на катализаторе – шариках алюмосиликатов (цеолитах). Молярная масса исходных алканов уменьшается, из них получаются алкены и ароматические углеводороды. При этом удается превратить исходное сырье в бензин с выходом до 60%. Октановое число бензина каталитического крекинга – 91–92. В бензинах, полученных каталитическим крекингом, велика доля ароматических углеводородов, а также алкенов. Последние со временем полимеризуются, поэтому такой бензин не может долго храниться.
При каталитическом риформинге бензины прямой перегонки нагревают до 480–5200С при повышенном до 35 атм давлении на катализаторе – оксиде алюминия с добавками платины, рения и других металлов. При риформинге происходит образование ароматических углеводородов из циклоалканов. Исходное сырье превращается в бензин АИ-95 с выходом до 74%.
Кроме каталитических процессов для получения высокооктановых бензинов используют специальные добавки.
Самая эффективная из таких добавок – тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4. Однако он очень ядовит, к тому же отравляет специальные каталитические дожигатели топлива, очищающие автомобильные выхлопные газы.
Наименее вредная добавка к бензину – метилтретбутиловый эфир СН3—O—C(СН3)3, имеющий октановое число 117. Этот эфир широко применяется в Европе и в России. Однако его доля в бензине велика (5–12%), и требуется массовое производство данного продукта.
Экологические проблемы нефтяной промышленности.
Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют солнечному коротковолновому излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность: оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.
Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолётам, машинам. Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют атмосферу и автомашины, которых уже сейчас насчитываются более 500 млн. Появляются различные проекты создания двигателей, работающих на других видах топлива. Немалый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло- и электростанции. Средней мощности электростанция, работающая на мазуте, выбрасывает ежесуточно в окружающую среду 500 т серы в виде сернистого ангидрида, который, соединяясь с водой, тотчас же даст сернистую кислоту, которая выпадает в виде кислотных дождей, обладающих большой химической активностью. Загрязнение атмосферы различными вредными газами и твёрдыми частицами приводит к тому, что воздух крупных городов становится опасным для жизни людей. Особую опасность представляют смертоносные туманы, опускающиеся на крупные города.
Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты. Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъёмкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной плёнкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.
Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.
Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти. Небрежное обращение с нефтью может обернуться большой бедой. Использование нефти и нефтепродуктов должно быть весьма аккуратным, продуманным и дозированным. Нефть требует к себе внимательного отношения. Это необходимо помнить не только каждому нефтянику, но и всем, кто имеет дело с продуктами нефтехимии.

[admin]

http://www.irorb.ru/files/informat/21_26.9.15.doc