Vedelate ja tahkete naftasaaduste omadused ja kasutamine (0)

Vedelate ja tahkete naftasaaduste omadused ja kasutamine    
 
NAFTA AJALUGU  Tsivilisatsioon pole mõeldav kütuseta. Energia saamiseks põletatakse puitu, gaasi, naftat ja paljusid                         teisi materjale. ​Nafta ja maagaas on moodustunud bakterite ja vetikate biomassist. Kuna kütused on                             pärit elusorganismidest, sisaldavad nad peale süsivesinike veel teisigi lisandeid, nagu lämmastiku ja                         väävli ühendeid.   Naftat ja temaga kaasnevaid looduslikke materjale, nagu bituumenit ja asfalti, tunti juba antiikajal,                           kuid nende ainete kasutamine on juhuslik ja väheoluline. Nafta esmakasutamise au omistatakse                         sumeritele.  Sedamööda, kuidas arenes nafta töötlemise tehnoloogia ja kasvas nõudlus energiaallikate järele,                       hakati üha enam täiustama ka nafta saamisviise. Et maapinnale imbunud naftast ei piisanud isegi                             meie kaugetele eelkäijatele, ehitati esimesed puurtornid Hiinas juba meie ajaarvamise alguseks.  Nafta tootmine müügiks sai alguse 1850-ndail Venemaal, Rumeenias ja USA-s. Esimene                       naftapuurtorn lasti käiku 1859. aastal Pennsylvanias. Primitiivsete destillatsiooniseadmetega toodeti                   eelkõige lambiõli ehk petrooleumi. Ka kütteõli, määrdeõli ja tõrva õnnestus müüa.   Autode arvukuse kasv tekitas suure nõudluse bensiinile. Sõiduauto Ford oli esimene, 1892. aastal                           loodud mudel, mis tarbis kütusena juba bensiini või piiritust. Aastast 192 ​0 on aga Ameerika                             Ühendriikides bensiin ametlik autokütus.  Nafta on põhjustanud hulgaliselt riikidevahelisi kriisiolukordi ja isegi sõdasid.   Allpool on välja toodud täpsemalt iga naftasaaduse omadused ja kasutamine, kuid esmalt uurime,                           kuidas üldse töödeldakse naftat.      NAFTA TÖÖTLEMINE   Stabiliseeritud naftat töödeldakse naftatöötlemistehastes, mille põhitoodanguks on tehiskütused ja                   õlid, ning naftakeemiatehastes, mis toodavad naftasaadustel baseeruvaid keemilisi ühendeid.                   Tehastes kuumutatakse naftat erilistes toruahjudes, aurud juhitakse destillatsiooniklonni. Kui naftat                     kuumutada, eralduvad kõigepealt madalaima keemistemperatuuriga ühendid, seejärel veidi                 kõrgemal temperatuuril keevad ühendid jne. Keemistemperatuuri järgi jaotatakse nafta                   fraktsioonideks. Nafta fraktsioonide keemispiirid ja koostis kattuvad tugevasti. Keskmine nafta annab                       destilleerimisel kuni 15% bensiini, kuni 20% petrooleumi, kuni 20% diislikütust ja ligi 50% masuuti                             (atmosfäärirõhul läbi viidud destilleerimise jääk). Masuudi destilleerimisel vaakumis sadakse                   määrdeõlide tootmiseks sobivad fraktsioonid. Masuudi destilleerimise jääk on bituumen.  Nafta destilleerimisel saadakse piisav kogus vedelkütust nii, et suure molekulide massiga                       süsivesinikud lõhustatakse, väikese molekulmassiga molekulid liidetakse ja molekulide struktuuri                   1 


muudetakse. Tooremeks kasutatakse enamikku otsedestilltsiooni saadusi ja töötlemisjääke.                 Krakkimisel jagunevad pikkade ahelatega molekulid kõrge rõhu ja temperatuuri või katalüsaatorite                       toimel väiksemateks. Krakkimise teel saavutatakse bensiini summaarse saagise ligi kolmekordne                     tõus. Destilleerimisel ja töötlemisel moodustunud naftasaadused ei kõlba kohe kasutada                     mootorikütuste valmistamiseks, sest nad sisaldavad mitmesuguseid segavaid lisandeid, nagu                   alkeenid ja väävliühendeid, niisiis tuleb lisandid eraldada, sellist protsessi nimetatakse                     rafineerimiseks.       NAFTASAADUSTE OMADUSED JA KASUTAMINE    Petrooleum        Omadused  Petrooleum on tugeva lõhnaga kergesti voolav hele vedelik, mis saadakse põhiliselt nafta                         destilleerimisel. Petrooleumi tihedus on 780...850 kg/m³ ja see koosneb paljudest süsivesinikest.                       Keemispiirkond on 150...300° C.    Kasutamine  20.sajandi esimesel poolel kasutati petrooleumi ottomootorite kütusena.   Petrooleumi fraktsioone kasutatakse kütusena karburaatoriga väikekateldes,   teraviljakuivatite soojusgeneraatorites, valgustuslaternates ja süütevedelikuna.   Samuti kasutatakse petrooleumi lahustina, sest mõningad ained lahustuvad vaid selles.   Petrooleumi fraktsioonidest koosneb põhiliselt ka reaktiivlennukite kütus. Petrooleumi lisatakse                   diislikütusele hangumistemperatuuri alandamiseks.      Bituumen  Omadused  Bituumen on mustjaspruun amorfne aine.    2 


Kasutamine  Peamiselt bituumenist koosnevad näiteks nafta ja asfalt. Bituumen on enamasti naftast valmistatud                         normaaltemperatuuril tahke või pooltahke, peamiselt süsivesinikke sisaldav toode.  Kasutatakse sideainena tee-ehituses ja isoleermaterjalina hüdroisolatsioonitöödel.        Määrdeõli   Omadused  Pikad sirged ahelad on ühendatud aromaatsete tuumadega.    Kasutamine  Määrdeõlisid lisatakse tööstustes seadmete metallist pindade vahele, et vähendada hõõrdumist.         Vaseliin     Omadused  Valge või kollane homogeenne pasta, peaaegu lõhnatu ja maitsetu, vedelate ja tahkete parafiinsete                           süsivesinike segu.    Kasutamine  See on oluline ravimite, kosmeetikavahendite, peenete keemiliste toorainete ja täppisinstrumentide                     määrdeaine.    Mis teeb selle nii kahjulikuks? ​võib see mingil määral sisaldada kantserogeenseid ehk vähki tekitavaid                             aineid.       Parafiin   3 


  Omadused  Parafiin on naftast deparafiinimisel eralduv värvitu vahataoline saadus. Parafiini sisaldust määrdeõlis                       piirab selle kõrge hangumistemperatuur. Parafiini pikad molekulid koosnevad süsiniku ja                     vesinikuaatomitest.     Kasutamine   Parafiinist tehakse küünlaid.    Bensiin    Omadused  Bensiin on kergesti süttiv, enamasti värvusetu vedelik, mis keeb temperatuurivahemikus 30–200 °C.    Kasutamine   Bensiini kasutatakse peamiselt mootorikütusena.    MÕJU KESKKONNALE  Reostunud piirkonnas kaasneb negatiivne mõju otseselt või kaudselt kõikidele taime- ja                       loomaliikidele ning ka inimestele. Erinevatesse organismidesse võib nafta jõuda otsesel kokkupuutel                       või ainevahetuse kaudu, põhjustades sellega lühi-, pikaajalist või isegi surmavat mõju.    - Vesi ja vee-elanikud  Meri on elukeskkonnaks taimestikule ja loomastikule ning selle reostumine on kahjulik vees elavatele                           organismidele. Nafta mõjutab osaliselt või täielikult taimset planktonit, mis on toiduks ühele osale                           mereloomastikust. Kalade naftasaadustega määrdumine mõjutab nii keskkonda kui ka majanduslikku                     4 


vaatepunkti, kuna nad on üheks oluliseks toiduallikaks. Kalad puutuvad suuremas koguses mürgiste                         ainetega kokku lahtedes ja suudmealades, mitte avamerel, kus naftat surmavas koguses ei leidu.     - Taimestik   Taimede kokkupuutumine naftasaadustega on probleemiks kõikidele kaldajoone läheduses ja vees                     elavatele eluvormidele. Meres ulatub taimestik kuni kümne meetri sügavuseni, seetõttu on suurem                         reostuse mõju madalikel ja kõvapõhjalistes kasvukohtades, kus elustik on liigirikas ja isendirohke.                         Mürgiste ainetega määrdumine ning imendumine on ohtlik nii taimedele endale, kui ka neist                           toituvatele loomadele.     - Linnud  Merelindudele on naftaga kokkupuutumine eriti ohtlik, kuna väiksemadki õlikogused võivad                     põhjustada linnu alajahtumise, uppumise, nälga suremise või õlimürgituse. Oht on kõige suurem                         kaldaäärsetele isenditele ning lindude pesitsus ja puhkealadele.   Linnusulestiku veekindluse tagab lipiidne kaitsekiht, mis on tundlik lipofiilsete saasteainetega                     määrdumisel. Selle tulemusena kahjustub lindude sulgkate, mis hoiab kehasoojust. Õliga                     määrdumisel piisab vaid paarist naftapiisast, et sulgedevaheline õhk asenduks veega. Seeläbi hakkab                         linnu keha kiiresti jahtuma, muutudes raskemaks ning vajudes sügavamale vette.     - ​ ​Mereimetajad  Mereimetajad võivad õliga kokku puutuda merel, kaldal ja maal. Peamiselt mõjutab naftaga                         määrdumine noori isendeid, kuna nende karvkate ei ole veel piisavalt arenenud ja soojapidav.                           Täiskasvanud imetajad võivad määrduda õliga ja tarbida seda suuremas koguses ilma, et see                           põhjustaks nende surma. Nafta võib jõuda imetajate organismi seedekulgla kaudu, kui nad oma                           karvkatet puhastavad. Sellega kaasnevad võimalikud mürgitused, arenguhäired ning                 rakukahjustused, mis võivad kaasa tuua kasvajate tekke.    - Inimesed   Naftareostus võib mõjutada inimese tervist, heaolu ning ka majanduslikke huve. Nafta sattumine                         inimese nahale põhjustab ärritust, kuivatab nahka ja suurendab vähki haigestumise ohtu. Naftast                         pärinevate mürgiste gaaside sissehingamine võib ärritada hingamisteid, põhjustada närvisüsteemi                   häireid (peavalu, peapööritus) ning tekitada halba enesetunnet. Samuti võib nafta sattuda                       toiduahelasse, mille üheks lõpptarbijaks on inimene. Naftas olevad lahustumatud kahjulikud ühendid                       kogunevad elusolendites, mitmekordistades kahjulike ühendite osakaalu organismis.     5