Węglowodory to związki organiczne o cząsteczkach zbudowanych

Węglowodory to związki organiczne o cząsteczkach zbudowanych wyłącznie z atomów węgla.
Najogólniej dzielimy je na dwie duże grupy: węglowodory łańcuchowe - w nich atomy węgla łączą się
w łańcuchy otwarte, oraz węglowodory pierścieniowe. Stanowią one jedną z największych grup
związków organicznych. W warunkach normalnych występują jako gazy, ciecze lub ciała stałe.
Źródłem węglowodorów jest przede wszystkim ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel kamienny.
Węglowodory gazowe powstają z gazu ziemnego, a węglowodory ciekłe i stałe - głównie z ropy
naftowej. Znajdują one zastosowanie m.in. jako paliwa silnikowe, do celów opałowych oraz jako
podstawowy surowiec w przemyśle organicznym.
ROPA NAFTOWA
Ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych, z
niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe znaczenie dla
gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z
najważniejszych surowców energetycznych. Ropa naftowa powstała przez przeobrażenie szczątków
roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach
morskich. Czynnikami powodującymi przejście substancji organicznych w bituminy są
prawdopodobnie: środowisko redukujące, odpowiednia temperatura i ciśnienie, działalność bakterii,
oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i inne. Złoża ropy naftowej często łączą się ze
złożami gazu ziemnego. Występują najczęściej w antyklinach, przy czym sekwencja jest następująca:
u dołu występuje podścielająca złoże solanka, następnie ropa naftowa, a w szczycie antykliny gaz
ziemny. Skałami macierzystymi ropy naftowej są najczęściej ciemne łupki o dużej zawartości
substancji bitumicznych. Ze skał macierzystych ropa pod wpływem gradientu ciśnienia przesączała się
do sąsiadujących ze skałami macierzystymi skał o większej porowatości i przepuszczalności (głównie
piaskowców, często również wapieni). Surowa ropa naftowa wydobywana ze złoża jest cieczą barwy
zwykle ciemnobrunatnej o ostrym zapachu, nierozpuszczalną w wodzie. Ropa naftowa ma gęstość
większą od 0,79 g/cm3, zwykle mniejszą od gęstości wody. Jest ona cieczą palną.
GAZ ZIEMNY
Gaz ziemny jest mieszaniną węglowodorów nasyconych występujących w temperaturze pokojowej w
stanie gazowym. Zdecydowaną przewagę w tej mieszaninie stanowi metan(jego zawartość dochodzi
do 95% i więcej), wraz z etanem oraz zawiera niewielkie ilości propanu, butanu i azotu.
Wykorzystywany jest jako tanie paliwo oraz cenny surowiec chemiczny. Jego wartość opałowa jest
znacznie wyższa niż gazu koksowniczego. Gaz ziemny towarzyszy zazwyczaj złożom ropy naftowej i
jest wydobywany razem z nią. Znane są takie złoża, w których gaz występuje samodzielnie. Gaz
ziemny znajduje się w złożu pod wysokim ciśnieniem, toteż po wywierceniu otworu sięgającego złoża
i obudowaniu go rurami, gaz wypływa pod własnym ciśnieniem. Gaz wydobywany ze złoża wymaga
zawsze oczyszczenia. Niektóre gatunki gazu ziemnego zawierają domieszkę siarkowodoru i innych
związków siarki. Są to składniki bardzo niepożądane, ponieważ w wyniku spalania dają dwutlenek
siarki, który dostając się do środowiska powoduje bardzo groźne w skutkach skażenie środowiska. W
skorupie ziemskiej gaz ziemny występuje: swobodnie - w postaci gazowej lub związany w stałych
hydratach węglowodorów. W postaci rozpuszczonej - w wodach podziemnych lub ropie naftowej Gaz
ziemny jest cennym surowcem w produkcji sadzy, gazu syntezowego oraz jest stosowany jako paliwo.
Najwięcej gazy ziemnego wydobywa się w Rosji, USA, w Kanadzie i w Wielkiej Brytanii, a także pod
dnem Morza Północnego.
WĘGIEL KAMIENNY
Węgiel jest jednym z najbardziej niezwykłych minerałów występujących na kuli ziemskiej. Po
pierwsze jest skałą pochodzenia organicznego, czyli powstałą ze szczątków organizmów żywych. Po
drugie, w przeciwieństwie do innych skał pali się, wydzielając dużo ciepła. Węgiel kamienny jest
bardzo cennym źródłem - zarówno węglowodorów, jak i innych bardziej złożonych substancji
organicznych. Węgiel jest produktem przemiany roślinnych substancji organicznych na dużych
głębokościach, czyli pod ogromnym ciśnieniem,w wysokiej temperaturze i bez dostępu powietrza.
Zawiera 78–92% pierwiastka węgla. Jest czarny, zwarty, kruchy; paląc się daje długi, błyszczący
płomień. Jest ważnym paliwem wykorzystywanym bezpośrednio lub po przeróbce chemicznej do
celów energetycznych, a także surowcem dla przemysłu chemicznego. W zależności od przydatności
węgla kamiennego do celów energetycznych i technologicznych opracowano różne klasyfikacje węgla
kamiennego Najczęściej jest stosowana klasyfikacja oparta na właściwościach technologicznych
węgla, określanych zawartością w węglu części lotnych, ciepłem spalania węgla, jego spiekalnością i
ciśnieniem rozprężania. Węgiel kamienny wydobywa się metodą głębinową, gdyż jego pokłady
znajdują się głęboko pod powierzchnią ziemi. Buduje sie specjalne szyby i zwozi górników ze
sprzętem na dół. Pomimo wielu zagrożeń nieustających poszukiwań czystszych źródeł energii, węgiel
wciąż jest podstawowym surowcem energetycznym. Znane metody wydobycia węgla są jednak
bardzo kosztowne. Dlatego trwają badania nad bardziej efektywnym wykorzystaniem odkrytych
zasobów tego surowca. Specjaliści pracują nad metodą spalania złóż węgla pod ziemią w celu
uzyskania gazu. Nadzieję budzi też możliwość uzyskania z węgla płynnego paliwa, które mogłoby w
przyszłości zastąpić topniejące zasoby ropy naftowej.
WĘGIEL BRUNATNY
Węgiel brunatny jest jednym z węgli kopalnych, zawiera on 65–78% pierwiastka węgla.Ma barwę od
jasnobrunatnej do czarnej. Węgiel brunatny jest szeroko rozpowszechniony na świecie. Występuje
przede wszystkim w utworach trzeciorzędowych, niekiedy też w utworach kredy, jury i triasu, a także
sporadycznie karbonu. Rozróżniamy kilka odmian węgla brunatnego: węgle ksylitowe, zwane też
węglami lignitowymi (lignitami), odznaczające się wyraźnie zachowaną strukturą drewna, następnie
węgle miękkie, do których należą węgle ziemiste, o nierównym przełamie, po wysuszeniu łatwo
rozsypujące się na drobne kawałki, i węgle łupkowe, o wyraźnej podzielności warstwowej, po
wysuszeniu mniej kruche od węgli ziemistych. Węgiel brunatny stosowany jest głównie jako opał ze
względu na dużą zawartość siarki. Jest cennym surowcem chemicznym przerabianym w procesach
wytlewania, zgazowania i uwodorniania węgla. Z niektórych gatunków węgla brunatnego ekstrahuje
się tzw. wosk montanowy. Węgiel brunatny jest też używany jako podłoże, głównie w ogrodnictwie, a
także jako czynnik użyźniający glebę.