Важным разделом предмета географии является изучение свойств нефти. На окружающем мире в 4 классе учащимися углубленно изучается этот раздел. В дальнейшем школьники по этой теме составляют рассказы, готовят доклады и проводят их презентации. Связано это с тем, что такое полезное ископаемое составляет основу мирового рынка. Без него не могут обойтись важнейшие отрасли народного хозяйства.
Общее понятие
Нефть относится к полезным ископаемым окружающего мира. В 4 классе ученики получают подробную информацию о ее свойствах, добыче и применении. Внешне сырье выглядит в виде маслянистой жидкости, поэтому оно и получила название «горное масло». Иногда слово «горное» заменяется на «каменное». В химический состав нефти входят углеводородные компоненты — в этом заключается основная ее ценность.
Основной цвет нефти черный, хотя в природе встречаются и другие оттенки: коричневый, вишневый, зеленый, желтый.
В зависимости от месторождения и состава нефть разделяется на сорта:
- Brent;
- WTI;
- Light Sweet;
- Statfjord;
- Kirkuk.
Каждый из видов добывается в разных странах. Такая классификация введена для облегчения экспорта сырья.
Происхождение «черного золота»
Нефть как природная жидкость образовалась несколько сотен миллионов лет назад. Самой достоверной гипотезой ее происхождения является органическая теория. Слои отмирающих организмов в течение длительного времени постепенно погружались вглубь земли. Под воздействием высокого давления и температуры без доступа воздуха перегнившее вещество преобразовалось в углеводороды.
Сообщения, присутствующие в летописях, свидетельствуют, что нефть была известна человечеству еще 6000 лет назад. В те времена использовались только ее вяжущее свойство. Поэтому она применялась в строительстве.
Позже, во время ведения военных действий, стали использовать горючесть нефти. Из нее стали изготавливать оружие. И только в XX—XXI вв. нефть стала применяться как топливо. Благодаря темному цвету и большой ценности ей дали название «черное золото».
Процесс добычи
Добыча нефти представляет собой сложный технологический процесс. На первом этапе ведется геологическая разведка местности. После ее нахождения проводится расчет на целесообразность разработки месторождения. Затем начинается бурение скважин. Существует 3 способа добычи «черного золота». Кратко их описание носит следующий характер:
- Первичный. Если внутреннее давление разрабатываемого месторождения высокое, то нефть начинает бить из-под земли фонтаном. В таком случае ее добыча не является затратной. Если сила давления недостаточная, приходится использовать станки-качалки. Таким способом добывается до 15% мировых запасов.
- Вторичный. Если же маслянистая жидкость самостоятельно не выходит на поверхность, то в скважину закачивается газ. Затем подача сырья ведется с помощью насосов.
- Третичный. Является наиболее затратным. Если нефтяные залежи находятся на большой глубине, то в скважину закачивается горячий пар. В итоге происходит разжижение маслянистой жидкости, и она легче откачивается на поверхность.
При разработке месторождений часто над поверхностью слоя нефти находится газовая шапка. Такой попутный газ тоже находит применение в промышленности.
Физические характеристики
Плотность нефти колеблется в пределах 0,65−1,05 г/см3. В зависимости от изменения этого показателя она разделяется на легкую, среднюю и тяжелую.
Среди других физических характеристик выделяются:
- Вязкость. Ее величина составляет 40−60 мм²/с.
- Молекулярная масса равна величине 220−400 г/моль.
- Температура вспышки — от +35 до +121 градусов.
- Температура кристаллизации — от −60 до +30 градусов.
- Удельная теплоемкость (1,7−2,1 кДж/(кг∙К)).
Для растворения вязкой жидкости применяются специальные растворители. В воде она нерастворима, но может образовывать с ней эмульсии.
Химические составляющие
По химическому составу нефть состоит из углеводородов и других компонентов. Они имеют следующую характеристику:
- Жидкие углеводороды. Их количество составляет до 90% всего объема смеси. Они, в свою очередь, разделяются на парафины, нафтены и ароматические соединения.
- Гетероатомные соединения. Составляют примерно объем 5%. В основном они состоят из сернистых, азотных и кислородных веществ.
- Другие компоненты. Сюда входят растворенные газы, минеральные соли, вода, хлориды.
Благодаря такому химическому составу нефтепродукты подвергаются процессу ректификации. В результате получаются определенные виды топлива, используемые в промышленности:
- бензин;
- керосин;
- дизельное топливо;
- мазут;
- смазочные материалы.
Каждая из составляющих используется в своей отрасли. На сегодняшний день без таких углеводородов мировая промышленность обойтись не может.
Использование нефти
В чистом виде нефть практически не применяется. На перерабатывающих заводах она разделяется на фракции, каждая из которых используется как топливо. Однако продукты переработки нефти находят применение и в других отраслях промышленности. Из них изготавливается:
- Полиэтилен. Например, пакеты, пленки, трубы.
- Полипропилен. Из такого материала изготавливаются отдельные детали для автомобилей, медицинский инструмент, посуда, ковры.
- Полистирол. Идет на изготовление пластмассовых бочек и упаковок. Применяется в качестве утеплителя.
- Поливинилхлорид. Этот материал используется для производства пластиковых окон и подвесных потолков.
- Синтетический каучук. Находит применение в обувной промышленности. Из него изготавливается резина.
В настоящее время спрос на нефтяную продукцию уравновешивается предложением. Однако, по оценке специалистов, мировые запасы нефти могут закончиться через 50 лет. Человечество должно задуматься над этой проблемой и за этот период постараться перейти на альтернативные источники энергии.
