Сырая нефть [crude oil] – черная жидкость, добываемая из недр земли – представляет собой смесь углеводородов [mixture of hydrocarbons]. Помимо прочего в ее состав входят так называемые алифатические [aliphatic] (или ациклические [acyclic]) углеводороды, которые состоят из атомов углерода и водорода [carbon and hydrogen  atoms], соединенных между собой в цепочки [chains] различной длины.

Так уж получилось, что углеводороды с разной длиной цепочек имеют разные свойства [properties], благодаря чему и ведут они себя по-разному. Метан [methane], как простейший пример, имеет самую короткую и самую легкую [light] цепочку. В ее составе только один атом углерода (СН₄). Благодаря этому метан представляет собой очень «летучий» газ [volatile gas], примерно такой же летучий, как и гелий [helium] (которым часто надувают шары).

Чем длиннее цепочка, тем тяжелее становятся углеводороды.

Если рассматривать цепочки в порядке возрастания их длины, то первые четыре – метан (CH₄), этан [ethane] (C₂H₆), пропан [propane] (C₃H₈) и бутан [butane] (C₄H₁₀) – это газы, температура кипения [boiling point] которых ­-107, -67, -43 и -18 °C соответственно.

Углеводороды с более длинными цепочками (вплоть до C₁₈H₃₂) – при комнатной температуре [at room temperature] будут находиться в жидком состоянии. А еще более длинные цепочки (с количеством атомов углерода 19 и больше) при комнатной температуре будут находиться в твердом [solid] состоянии.

Чем длиннее цепочка, тем выше температура ее кипения и, соответственно, тем менее летучим [volatile] становится углеводород.

Такие разные и такие удивительно похожие

Таким образом, с увеличением длины цепочки [chain length] увеличивается температура кипения каждого последующего из углеводородов. Благодаря этому разные углеводороды легко отделить друг от друга методом перегонки [refining] (дистилляции) [distillation]. Именно этот способ используют на нефтеперерабатывающих заводах [oil refineries] в качестве начальной стадий переработки нефти [oil processing]. Нефть нагревают, так что углеводороды с разной длиной цепочки испаряются [flash off] по мере достижения их температуры кипения.

Углеводороды, цепочки которых содержат от 5 до 7 атомов углерода (C₅H_12–C₇H₁₆), очень легкие и легкоиспаряющиеся [volatile], называются нафта [naphtha]. Такие углеводороды используются в производстве различных растворителей [solvents].

Углеводороды с цепочками C₇H₁₆–C₁₁H₂₄ смешивают и используют для производства бензина [gasoline]. Температура кипения таких углеводородов ниже температуры кипения воды. Вот почему, если бензин пролить на землю, он очень быстро испаряется.

Следующий ряд углеводородов с цепочками, количество атомов углерода в которых C₁₂–C₁₅ – это керосин [kerosene]. Немного более длинные цепочки представляют собой дизельное топливо [diesel fuel], еще более длинные – топочный мазут [furnace fuel oil]. А еще более длинные – это уже смазочные масла [lubricating oils]. Масла вообще не испаряются при нормальной температуре. Например, моторное масло [engine oil] может работать в двигателе при температуре 120°C без какого-либо испарения.

Далее, с увеличением длины цепочки, масла все больше загустевают [solidify], переходя в смазки [grease] вплоть до полутвердых густых смазок [semisolid grease]. К ним, в том числе, относится широко известный вазелин [vaseline (petroleum jelly)].

Цепочки с количеством атомов углерода 20 и более представляют собой твердые вещества, начиная с парафина [paraffin], затем по мере увеличения длины цепочки – гудрон [tar], а затем битум [bitumen], из которого делают покрытие для дорог [road surfacing].

Все эти такие разные вещества производят из сырой нефти. А отличие их по большому счету состоит только в длине углеводородной цепочки!

Оригинал статьи