A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Katalitikus krakkolás

Katalitikus krakkolás

A világ növekvő üzemanyag-szükségletét a kőolajipar a krakkolás segítségével biztosítja.

05:32

Kémia

Címkék

krakkolás, katalitikus krakkolás, kőolaj, katalizátor, kőolaj-finomítás, üzemanyag, szénhidrogén, paraffin, olefinek, alkének, kötési energia, endoterm, benzin, gázolaj, párlat, dízelolaj, kerozin, kőszén, energiahordozó, fosszília, bután, kimutatás, brómos víz, összeadás, benzinmotor, Baeyer-próba, fűtőolaj, pakura, molekula, üveggyapot, kémcső, habkő, cserépdarab, zeolit, kálium-permanganát, szerves kémia, petrolkémia, kémiai reakció, szerves, kémia

Kapcsolódó extrák

Narráció

Katalitikus krakkolás
Napjaink egyik igen fontos energiaforrása és nyersanyaga a kőolaj.
Összetételét tekintve rendkívül vegyes és sokrétű anyag.
A feldolgozása során kinyerhetünk belőle értékes, üzemanyagként hasznosítható párlatokat:
benzint, dízelolajat és kerozint is.
A feldolgozás közben azonban más olajpárlatok is létrejönnek.
Ilyen például a fűtőolaj vagy a régebben
világításra használt petróleum.
Ezek mára kevésbé értékesek, ugyanis a 20. századtól az igények megváltoztak és a kereslet
inkább az üzemanyagokra lett nagyobb,
hiszen ma már fűtőolaj helyett gázzal fűtünk,
világításra pedig elektromos áramot használunk.
A kérdés tehát,
mit kezdhetünk a kőolajból kinyert kevésbé értékes szénhidrogénekkel?
A megoldás a kőolaj finomítás azon folyamata,
melyet krakkolásnak hívunk.
Krakkolás segítségével fűtőolajból előállíthatunk benzint és a műanyag alapanyagait,
azaz telítetlen szénhidrogéneket, más szóval alkéneket.
A krakkolás elnevezés az angol cracking, azaz tördelés szóból származik.
Az eljárás során
a kiindulási olajpárlatok, azaz hosszú láncú nagy szénatomszámú paraffin
szénhidrogének C-C (szén-szén) kötéseinek hasítása történik magas hőmérsékleten.
A magas hőmérséklet elengedhetetlen,
hisz a folyamat endoterm,
tehát a kötéshasításhoz energiát kell befektetnünk melyet a hőenergia biztosít.
És hogy a miért inkább a C-C (szén-szén) kötések
szakadnak el a krakkolás során, miért nem inkább a C-H (szén-hidrogén) kötések?
A válasz egyszerű.
Vegyünk példának 1 mol butánt.
Egy C-C (szén-szén) kötés felhasításához
348 kJ energiára lenne szükségünk,
ezt kb. 44 db Tic-Tac cukorkában lévő energiatartalom fedezne,
azonban ugyanennyi bután esetén egy C-H (szén-hidrogén)
kötés hasítása már 412 kJ energiabefektetéssel járna.
Ehhez pedig már 52 db cukorka energiatartalma kellene.
Szóval az a kötés hasad el, amely kisebb erőfeszítéssel elszakítható.
Ebben a kísérletben folyékony paraffint fogunk krakkolni,
mely nagy szénatomszámú láncokat tartalmaz.
Csakúgy mint az ipari folyamatokban
az eljárás során alacsonyabb szénatomszámú és telítetlen szénhidrogéneket kapunk,
jelen esetben gázokat.
A kémcső aljára üveggyapotot helyezünk és néhány csepp olajat cseppentünk rá.
Szükségünk lesz katalizátorra is, mely reaktív felületként szolgál a kötések hasításához.
Használhatunk természetes habkövet, vagy közönséges cserépdarabokat is,
ám a legjobb választás a zeolit
- azaz mesterséges aluminium-szilikát -
melyet az ipari gyakorlatban is alkalmaznak.
Miután kellő mértékben felmelegítettük a katalizátorunkat,
a paraffingőzökből a katalizátor felületén alacsony szénatomszámú
szénhidrogén gázok képződnek, melyeket
víz alatt kémcsövekben fogunk fel.
A keletkező alkének jelenlétét elemi bróm vizes
oldatával reagáltatva bizonyíthatjuk.
A bróm addícionálódik a kettős kötésekre, és
színtelen brómozott szénhidrogéneket kapunk.
Egy másik módszer az alkének kimutatására az úgynevezett Baeyer próba,
mely során kálium-permanganát savas oldatával reagáltatjuk az alkéneket.
A kálium-permanganát lila színe eltűnik.
Tehát ha feltesszük a kérdést,
hogy a világ növekvő üzemanyag szükségletét, és a mára nélkülözhetetlen
műanyagok alapanyagait hogyan tudja a kőolajipar biztosítani, akkor a válaszok között
biztosan ott lesz: krakkolással.

Belső feliratok (labels)

olaj, krakkolás, fűtőolaj, benzin, alkének, krakkolás, tördelés, paraffin, alkán, alkán, Endoterm reakció=hőfelvétellel járó reakció, 1000 °C, ?, Szén-szén kötés felbontása, 348 kj, Szén-hidrogén kötés felbontása, 412 kj, Habkő, Cserép, Zeolit, a bróm addícionálódik, Baeyer próba

Kapcsolódó extrák

A paradicsom színe

A likopinről már tanulhattunk kémia órán. Ez az összetevő felel a paradicsom piros színéért is. Nézzük meg, hogyan néz ki ez a folyamat!

Az etén előállítása, reakciója brómos vízzel

A polietilénből hevítéssel kinyert etén a brómos vizet elszínteleníti..

Az etén előállítása, reakciója brómos vízzel (megfigyelés)

A polietilénből hevítéssel kinyert etén a brómos vizet elszínteleníti.

Az etin égése

Etint fejlesztünk kalcium-karbidból és vízből, majd megfigyeljük, hogy meggyújtva kormozó lánggal ég.

Elefánt fogkrém

Hidrogén-peroxid, folyékony szappan, és ételfesték segítségével egy speciális "elefánt fogkrémet" fejlesztünk ki!

Ezüsttükör-próba

Ezüst-nitrát- és ammóniaoldat keverékéhez formaldehidet téve, melegítés hatására elemi ezüst válik ki.

Fehling próba

Fehling-I- és -II-oldatok elegyéhez formaldehidet téve, melegítés hatására elemi réz válhat ki.

Gyors és a lassú égés

A gyors és a lassú égés tulajdonságairól, különbségeiről szóló kisfilm.

Vegyészek a sarkvidéken

A kémia tudománya számos lehetőséget nyújt annak, aki szeretne ezen a területen továbbtanulni. Nézzünk erre egy példát, amelynek helyszíne Észak-Norvégia.

Kosárba helyezve!