- UPSC IAS 預備考試化學筆記(第一部分)
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化學 - 煤炭和石油
介紹
自然界中無限量存在且不太可能因人類活動而枯竭的資源被稱為取之不盡的自然資源。例如:陽光、空氣。
自然界中數量有限且可能因人類活動而枯竭的資源被稱為可枯竭的自然資源。例如:森林、野生動物、礦物、煤炭、石油、天然氣等。
可枯竭的自然資源是由生物遺體(化石)形成的;因此,這些自然資源也稱為化石燃料。例如:煤炭、石油和天然氣。
煤炭
煤炭堅硬如石,顏色為黑色。
煤炭是用於烹飪食物的燃料之一。
煤炭用於火力發電廠發電。
在地球內部的高壓和高溫下,埋藏的枯死植物逐漸轉化為煤炭。
煤炭主要成分是碳。
枯死植物轉化為煤炭的緩慢過程稱為碳化。
煤炭由植物遺體形成;因此,它也被稱為化石燃料。
煤炭燃燒時,主要產生二氧化碳氣體。
煤炭在工業加工過程中,會產生一些有用的產品,例如焦炭、煤焦油和煤氣。
焦炭是一種堅硬、多孔的黑色物質。
焦炭是碳的純淨形式。
焦炭主要用於鋼鐵製造和許多金屬的提取。
煤焦油是一種黑色、粘稠的液體,具有難聞的氣味。
煤焦油是由大約200種物質組成的混合物。
從煤焦油中獲得的產品,被用作製造日常生活中和工業中使用的各種物質的起始原料。例如:炸藥、油漆、屋頂材料、合成染料、藥物、香水、塑膠、照相材料等。
從煤焦油中獲得的萘丸用於驅除飛蛾和其他昆蟲。
從石油產品中獲得的瀝青,用於鋪路,替代煤焦油。
在煤炭加工成焦炭的過程中,會獲得煤氣。
1810年,英國倫敦首次使用煤氣用於街道照明,1820年,美國紐約也開始使用。
目前,煤氣被用作熱源。
石油
汽油和柴油是從一種稱為石油的天然資源中獲得的。
石油是由生活在海洋中的生物形成的。
數百萬年來(埋在地球內部的死生物),在高溫、高壓和無空氣的情況下,死生物轉化為石油和天然氣。
1859年,世界上第一口油井在美國賓夕法尼亞州鑽探成功。
1867年,在印度阿薩姆邦的馬庫姆發現了石油。
在印度,石油主要分佈在阿薩姆邦、古吉拉特邦、孟買高地、馬哈拉施特拉邦以及戈達瓦里河和克里希納河的流域。
下圖顯示了氣體和石油的層狀分佈 -
石油是各種成分的混合物,例如汽油、石油氣、柴油、潤滑油、石蠟等。
分離石油各種成分的過程稱為精煉。
從石油和天然氣中獲得的不同有用物質被稱為“石化產品”。
石化產品用於製造洗滌劑、纖維(滌綸、尼龍、丙烯酸等)、聚乙烯和其他人工塑膠。
從天然氣中獲得的氫氣用於生產化肥(尿素)。
由於具有巨大的商業價值,石油也被稱為“黑色黃金”。
天然氣通常在高壓下儲存,因此被稱為壓縮天然氣 (CNG)。
CNG 用於發電和車輛燃料。
下表列出了石油的各種成分及其用途 -
| 石油成分 | 用途 |
|---|---|
| 液態石油氣 (LPG) | 家庭和工業燃料 |
| 汽油 | 汽車燃料、航空燃料、乾洗溶劑 |
| 柴油 | 重型汽車燃料、發電機燃料 |
| 煤油 | 爐灶燃料、燈油和噴氣飛機燃料 |
| 潤滑油 | 潤滑 |
| 石蠟 | 藥膏、蠟燭、凡士林等。 |
| 瀝青 | 油漆、路面鋪設 |