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Rolle der fette in der ernährung und als nachwachsende rohstoffe

Erdöl und Alkane: Fraktionierte Destillation und Gaschromatographie einfach erklärt

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Erdöl und Alkane: Fraktionierte Destillation und Gaschromatographie einfach erklärt

Johanna

@manetti.ist.drin

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Erdöl und Erdgas: Entstehung, Förderung und Verarbeitung

Die Entstehung, Förderung und Verarbeitung von Erdöl und Erdgas sind komplexe Prozesse, die für unsere moderne Energieversorgung von großer Bedeutung sind. Dieser Überblick erklärt die wichtigsten Aspekte:

Entstehung von Erdöl und Erdgas aus abgestorbenen Kleinstlebewesen
Förderung und Transport von Rohöl und Erdgas aus Lagerstätten
Verarbeitung von Erdöl durch fraktionierte Destillation
Gaschromatographie zur Analyse von Substanzgemischen
Bedeutung von zwischenmolekularen Kräften und Nomenklatur von Kohlenwasserstoffen

9.12.2022

1885

CHEMIE KLAUSUR VORBEREITUNG
Entstehung von Erdöl und Erdgas
-besteht aus abgestorbenen kleinstlebewesen wie zum Beispiel Algen oder Plankton

Destillation und Aufbereitung von Erdöl

Die Verarbeitung von Erdöl beginnt in der Raffinerie mit der fraktionierten Destillation. Dieser Prozess ist entscheidend für die Gewinnung verschiedener Erdölprodukte.

Das Rohöl wird auf etwa 400°C erhitzt.
Die entstehenden Dämpfe steigen in einer Destillationskolonne mit etwa 40 Etagen auf.
Beim Aufsteigen kühlen sich die Dämpfe ab und kondensieren auf verschiedenen Ebenen.
Kohlenwasserstoffe mit höheren Siedetemperaturen kondensieren weiter unten, solche mit niedrigeren Siedetemperaturen weiter oben.

Definition: Die fraktionierte Destillation von Erdöl ist ein Trennverfahren, bei dem Substanzgemische aufgrund unterschiedlicher Siedetemperaturen in ihre Bestandteile zerlegt werden.

Die wichtigsten Erdöl Destillation Produkte sind:

Gase (C₁-C₄, <30°C): Verwendung als Heizgase
Benzin (C₅-C₁₂, 30-150°C): Lösemittel, Autobenzin
Kerosin (C₁₀-C₁₆, 150-250°C): Flugbenzin
Gasöle (C₁₅-C₂₂, 250-350°C): Diesel- und Heizöl

Example: Die Berechnung der molaren Masse ist wichtig für das Verständnis der Siedetemperaturen. Beispiel: Für H₂O beträgt die molare Masse 2 * 1,008 g/mol (H) + 15,999 g/mol (O) = 18,015 g/mol.

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Entstehung und Förderung von Erdöl und Erdgas

Die Entstehung von Erdöl ist ein faszinierender natürlicher Prozess, der Millionen von Jahren in Anspruch nimmt. Es beginnt mit abgestorbenen Kleinstlebewesen wie Algen oder Plankton, die auf den Meeresgrund sinken. Dort werden sie aufgrund von Sauerstoffmangel zu Faulschlamm umgewandelt. Durch Druck und bakterielle Aktivität entsteht daraus zunächst Tonschiefer und schließlich einfache Kohlenwasserstoffe.

Die Förderung von Erdöl erfolgt hauptsächlich in Ländern wie Venezuela, Saudi-Arabien, Kanada und dem Iran. Um neue Lagerstätten zu finden, sind Spezialisten aus verschiedenen Fachbereichen wie Geologie, Chemie und Physik erforderlich. Bei der Entdeckung einer vielversprechenden Stelle wird ein Bohrturm oder eine Bohrinsel eingesetzt.

Highlight: Bei guten Bedingungen können bis zu 50% des vorhandenen Öls gefördert werden.

Nach der Förderung wird das Rohöl gereinigt und meist über kilometerlange Pipelines oder per Schiff transportiert. Ein Teil des geförderten Erdgases wird in unterirdischen Speichern gelagert.

Vocabulary: Ölkühle - kleine Seen, in denen sich Erdöl an der Erdoberfläche sammelt.

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Gaschromatographie und zwischenmolekulare Kräfte

Die Gaschromatographie ist eine wichtige Analysemethode in der Erdölverarbeitung. Sie ermöglicht die effektive Trennung und Identifizierung von Substanzgemischen.

Ablauf der Gaschromatographie:

Injektion der zu analysierenden Substanz
Trennung in der Säule durch unterschiedliche Adsorption
Detektion der einzelnen Substanzen

Highlight: Die Gaschromatographie nutzt die unterschiedlichen Wechselwirkungen zwischen den zu trennenden Substanzen und der stationären Phase in der Trennsäule.

Zwischenmolekulare Kräfte spielen eine wichtige Rolle bei der Gaschromatographie:

Van-der-Waals-Kräfte: schwächste zwischenmolekulare Kräfte
Wasserstoffbrückenbindungen: stärkste zwischenmolekulare Kräfte

Definition: Van-der-Waals-Kräfte sind schwache elektrostatische Wechselwirkungen zwischen Molekülen, die auf temporären Ladungsverschiebungen beruhen.

Die Nomenklatur von Kohlenwasserstoffen folgt bestimmten Regeln:

Bestimmung des Hauptkettens
Benennung der Seitenketten
Alphabetische Ordnung der Seitenketten
Nummerierung der Positionen

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Homologe Reihe der n-Alkane

Die homologe Reihe der n-Alkane ist eine wichtige Grundlage für das Verständnis der Erdöl Destillation Produkte. Sie umfasst Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Formel CnH2n+2.

Einige wichtige Vertreter sind:

Methan (CH₄)
Ethan (C₂H₆)
Propan (C₃H₈)
Butan (C₄H₁₀)
Pentan (C₅H₁₂)

Example: Die Strukturformel von Butan lautet H₃C-(CH₂)₂-CH₃.

Das Verständnis der homologen Reihe der n-Alkane ist entscheidend für die Aufbereitung von Erdöl und die Herstellung verschiedener Produkte in der petrochemischen Industrie.

Vocabulary: Homologe Reihe - Eine Gruppe von Verbindungen mit ähnlicher chemischer Struktur, die sich durch eine konstante Differenz in der Molekülformel unterscheiden.

Die Kenntnis der Eigenschaften und Strukturen der Alkane ist grundlegend für die Verarbeitung von Erdöl und die Entwicklung neuer Produkte in der Erdölindustrie.

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Definition: Die fraktionierte Destillation von Erdöl ist ein Trennverfahren, bei dem Substanzgemische aufgrund unterschiedlicher Siedetemperaturen in ihre Bestandteile zerlegt werden.

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Die Gaschromatographie ist eine wichtige Analysemethode in der Erdölverarbeitung. Sie ermöglicht die effektive Trennung und Identifizierung von Substanzgemischen.

Ablauf der Gaschromatographie:

Injektion der zu analysierenden Substanz
Trennung in der Säule durch unterschiedliche Adsorption
Detektion der einzelnen Substanzen

Highlight: Die Gaschromatographie nutzt die unterschiedlichen Wechselwirkungen zwischen den zu trennenden Substanzen und der stationären Phase in der Trennsäule.

Zwischenmolekulare Kräfte spielen eine wichtige Rolle bei der Gaschromatographie:

Van-der-Waals-Kräfte: schwächste zwischenmolekulare Kräfte
Wasserstoffbrückenbindungen: stärkste zwischenmolekulare Kräfte

Definition: Van-der-Waals-Kräfte sind schwache elektrostatische Wechselwirkungen zwischen Molekülen, die auf temporären Ladungsverschiebungen beruhen.

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Homologe Reihe der n-Alkane

Die homologe Reihe der n-Alkane ist eine wichtige Grundlage für das Verständnis der Erdöl Destillation Produkte. Sie umfasst Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Formel CnH2n+2.

Einige wichtige Vertreter sind:

Methan (CH₄)
Ethan (C₂H₆)
Propan (C₃H₈)
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Example: Die Strukturformel von Butan lautet H₃C-(CH₂)₂-CH₃.

Das Verständnis der homologen Reihe der n-Alkane ist entscheidend für die Aufbereitung von Erdöl und die Herstellung verschiedener Produkte in der petrochemischen Industrie.

Vocabulary: Homologe Reihe - Eine Gruppe von Verbindungen mit ähnlicher chemischer Struktur, die sich durch eine konstante Differenz in der Molekülformel unterscheiden.

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