石油的化學組成

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石油的化學組成 (Consistence)
國立中山大學董騰元教授責任編輯

石油的組成很複雜,它的主要成份是碳氫化合物的混合體,碳氫化合物又稱為「烴」,其中較常見的是烷類(包含直鏈或分支)、環烷、芳香烴等。烷類就是石臘烴,飽和的碳氫化合物,通式為CnH2n+2,n值一般約在5〜40左右。

由原油提煉出的汽油(gasoline),主要成份是戊烷pentane(C5H12)到辛烷octane(C8H18),柴油(diesel fuel)和煤油(kerosene)是壬烷nonane(C9H20)到十六烷hexadecane(C16H34),十六烷以上就是
燃料油(fuel oil)和潤滑油(lubricating oil),石臘(paraffin wax)的碳數更高,約有25個碳,瀝青(asphalt)則高達35個碳以上,這些物質也常常再經由裂煉(crack)重組成更有實用價值的產品。
碳數最少的就是天然氣,主成份為甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)。

環烷類的通式為CnH2n,它跟烷類有相同的特性,只是沸點較高。

芳香烴是不飽和的碳氫化合物,含有苯環(benzene ring)的結構,苯是由6個碳所形成的平面環狀結構,氫原子接在環外圍,分子式為C6H6,燃燒時會產生黑煙。有些芳香烴是致癌物。

這些不同化學組成的物質在石油煉製廠中依分餾的方法製成汽油、噴射航空燃油、煤油和其他的碳氫物質,例如分子式為C8H18的 2,2,4-三甲基戊烷(isooctane),曾經廣泛用於汽油中,使汽油與氧的燃燒能完全些,減少震爆現象。

燃燒石油或汽油不完全時會產生有毒的CO,而在高溫高壓下,燃燒完的廢氣中也會發現有氮的氧化物的痕跡,此種氣體易導致化學光煙霧的污染,而其所產生的CO2更是導致溫室效應的元兇,因此近年來世界各國不斷發展綠色能源,希望可以減少石油對環境的污染。

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