Из чего всё сделано? Рассказы о веществе

Почему мир сходит с ума от нефти?

Нефть подешевела? Кошмар! Нефть подорожала? Ужас! Почему люди так живо реагируют на цены на нефть и следят за ними каждый день, как за прогнозом погоды? Вот и папа с дедушкой частенько говорят о нефтяной игле. А дело в том, что наша с вами комфортная и удобная жизнь и всё вокруг буквально пропитаны нефтью, точнее, веществами, из нее полученными.

Судите сами. Бензин и дизельное топливо, которыми мы кормим автомобили, — из нефти. Авиационный бензин и керосин — оттуда же. Мазут, который мы сжигаем в топках тепловых электростанций, чтобы получать электричество, — тоже из нефти. Так что без нефти ни свет зажечь, ни в машине прокатиться, ни на самолете полетать. Но не только это. Нефть для химиков — это источник вдохновения и веществ, которые они используют для синтеза того, чего не существует в природе, но без чего мы уже не можем обойтись.

Нефть — это царский подарок природы человечеству. Конечно, об этом земном богатстве нам следовало бы поговорить в самом начале книги, где мы инспектировали земные кладовые. Но мы специально оставили нефть на «десерт». Ведь благодаря этому «чёрному золоту» химики создают рукотворный мир, существующий одновременно с миром природы.

Вы когда-нибудь видели настоящую нефть? Держали в руках? Наверняка нет. Впрочем, выглядит она не так уж и привлекательно — тёмно-коричневая, почти чёрная жидкость, которая к тому же и резковато пахнет. Но она заключает в себе настоящее химическое богатство — почти тысячу самых разных веществ. Большинство из них, около 90%, это так называемые углеводороды. Из названия уже понятно, что молекулы этих веществ состоят из атомов углерода и водорода. Есть совсем маленькие, лёгкие молекулы, содержащие четыре-шесть атомов углерода и десять-четырнадцать атомов водорода. А есть большие, тяжелые, где атомов углерода больше двадцати, а счёт атомов водорода идёт на десятки. И все эти углеводороды — настоящий хлеб для химиков, то самое сырьё, из которого можно творить новый мир.

Время фонтанов нефти, бьющих из земли, давно прошло. Сегодня нефть качают с помощью таких вот насосов

Это не грязь, это нефть — чёрное золото

Прошёл не один десяток лет, пока химики научились разделять эту смесь на отдельные вещества. В конце концов это удалось сделать благодаря тому, что у всех веществ в нефти — разная температура кипения. Об этой индивидуальной характеристике вещества мы уже с вами говорили. Нагревая нефть до разной температуры, можно последовательно отбирать те вещества, которые при данной температуре закипают и улетают. Тут главное собрать их, не растеряв ни крошечки. Эту работу сегодня выполняют на нефтеперерабатывающих заводах, где стоят космического вида высоченные блестящие аппараты — ректификационные колонны. В них-то нефть и разделяется на части, которые называются фракциями.

Легкокипящая фракция, в которой собраны самые лёгкие углеводороды, — это добыча химиков. Она отправляется на нефтехимические заводы. Здесь из фракции добывают и делают разнообразные вещества. Одно из самых главных — этилен, молекула которого содержит два атома углерода и четыре атома водорода. Из этилена, как вы уже, конечно, догадались, делают полиэтилен, это самый распространённый полимер. Если из полиэтилена, который каждый год производят в мире, сделать плёнку вроде той, что покрывают парники на вашей даче, то ею можно полностью укрыть Францию и Германию с Люксембургом в придачу. А ещё из этилена получают этиленгликоль, из которого, в свою очередь, делают антифриз, без которого автомобиль не может ездить зимой, полимер лавсан и многое другое.

Фракции с более высокой температурой кипения — это жидкие бензин, керосин, дизельное топливо. Их очищают, добавляют всякие присадки и отправляют на автозаправки и в аэропорты. А самая тяжело кипящая смесь, густой вязкий мазут, поступает на теплоэлектростанции. Но не весь мазут сжигают в топках, часть его перерабатывают, стараясь превратить в бензин, которого требуется очень много. Для этого надо разорвать длинные углеродные цепочки в молекулах мазута на более короткие, эту процедуру химики называют крекингом.

А ещё из нефти выделяют битум, который идёт на изготовление дорожных покрытий, вазелин и разные масла, без которых опять же не могут работать двигатели автомобилей. Какой всё-таки удивительный продукт запасла для нас природа. Словно точно знала, что он понадобится человечеству. И понадобился, да ещё как!