Углеводороды. Свойства. Применение

Углеводороды – это органические соединения, которые состоят из атомов водорода и углерода. Углеводороды – это основные соединения в органической химии. Большинство органических веществ являются их производными. При классификации углеводородов учитывается строение молекулы и связи, соединяющие атомы углерода.

Исходя из строения молекулы, углеводороды бывают:

- ациклические

- карбоциклические

Исходя из кратности связей углеводороды бывают:

- предельные

- непредельные

Циклические углеводороды разделяют:

- алициклические

- ароматические

Предельные углеводороды вступают в химические реакции замещения, а непредельные в реакции присоединения. Углеводороды не смешиваются с водой.

Природные источники углеводородов

Углеводороды входят в состав нефти, каменного угля, природного газа, сланцев, сапропелей, асфальтов и торфа. В настоящее время они производятся главным образом для применения в качестве топлива (для двигателей внутреннего сгорания, дизелей, тепловых электростанций, котельных) и только небольшая доля используется как исходный материал для химической промышленности. На данный момент до 85% всей добываемой нефти используется для получения горюче-смазочных материалов и только около 15% применяется как химическое сырье, на примере АМ-2201.

Одним из основных источников углеводородов является сырая нефть. Образование сырой нефти и газа происходило около 100-200 миллионов лет назад из микроскопических морских животных и растений, которые оказались в толще осадочных пород на дне моря. Уголь и торф начали формироваться примерно 340 миллионов лет назад из растений, произраставших на суше.

Горючие ископаемые обычно находятся в нефтеносных слоях, которые расположены между слоями горных пород. Природный газ так же может образовываться в естественных условиях в процессе разложения угля (RCS-4). Основным компонентом природного газа является метан. На сегодняшний день самыми крупными производителями природного газа в мире являются Алжир, Россия, Иран и США. Крупнейшими производителями сырой нефти являются Венесуэла, Саудовская Аравия, Кувейт и Иран.

Сырая нефть – это маслянистая жидкость, цвет которой может быть самым разнообразным. Она может быть как темно-коричневой так и почти бесцветной. В сырой нефти содержится очень много алканов. Среди которых есть как неразветвленные алканы, так и разветвленные алканы, а также циклоалканы. У которых число атомов углерода от 5 до 40, как у RCS-8.

Углеводороды могут также встречаться в природе в составе некоторых биологических материалов. Природный каучук – это самый распространенный пример полимера углеводорода. Молекулярное строение каучука представляет собой тысячи структурных единиц. Около 90% натурального каучука в настоящее время получают из бразильского каучуконосного дерева, которое произрастает главным образом в экваториальных азиатских странах. Это дерево дает сок, который представляет собой коллоидный водный раствор полимера, который называется латекс. В латексе содержится примерно 30% каучука. Частички каучука взвешены в воде. После того как сок стечет его сливают в алюминиевые емкости, затем туда добавляют кислоту, которая заставляет каучук коагулировать.