Materii Prime

Universul se compune din materie, denumirea provenita de la cuvantul latin material, care inseamna lemn sau alt material. Materia se poate prezenta sub doua forme: substante - un tip de materie care se deplaseaza cu viteze mai mici decat viteza luminii si energia radianta - un tip de materie care se deplaseaza cu viteza luminii.

Diferitele feluri de materie poarta numele de substante. Chimia este stiinta substantelor, adica se ocupa cu structura, proprietatile si cu reactiile care le pot schimba in alte substante.

Aceasta definitie a chimiei este in acelasi timp si prea ingusta si prea larga. Ea este ingusta deoarece chimistul, atunci cand studieaza substantele, este obligat sa studieze si energia radianta, in interactiile ei cu substantele. Astfel, el poate fi interesat de culoarea substantelor, care este produsa prin absortia luminii sau poate fi interesat de structura atomica a substantelor, care se determina de obicei prin difractie de radiatii X sau prin absortia sau emisia undelor de radio.

Pe de alta parte, definitia este prea larga in sensul ca aproape oricare alta stiinta poate fi inclusa in cadrul ei. Astrofizicianul, de exemplu, este interesat de substantele prezente in stele sau in alte corpuri ceresti, sau care sunt imprastiate, in concentratii extrem de mici, in spatial interstelar. Fizicianul atomist studiaza substantele care intra in componenta nucleelor atomilor. Biologul este interesat de substantele prezente in organismele vii. Geologul este interesat de anumite substante, numite minerale, din care este format Pamantul. Este prin urmare destul de greu sa trasam o granita intre chimie si alte stiinte.

II Prelucrarea materialelor prime

1) Petrolul

Una dintre cele mai importante surse de compusi organici este petrolul (titeiul brut). Petrolul care se scoate din zacamintele subterane prin puturi de forare si sonde, este un lichid vascos, inchis la culoare, care reprezinta in esenta un amestec de hidrocarburi. In fiecare an se produce si se foloseste o mare cantitate de petrol, aproximativ un milliard de tone. O parte din el este ars, folosindu-se direct ca combustibil, iar cealalta parte este convertita in alte materiale.

Petrolul este un amestec complex de numeroase hidrocarburi, cu molecule continand intre un atom de C si aproximativ 100 sau poate mai multi. Se cunoaste exact compozitia si structura moleculara a hidrocarburilor din petrol pana la C10 si aproximativ a hidrocarburilor mai grele. Diferite fractiuni de petrol sau amestecuri de hidrocarburi, prelucrate prin metode fizice si chimice in rafinariile de petrol (benzine, petrol lampant, motorine), servesc drept combustibili pentru alimentarea mai tuturor mijloacelor de transport (automobile, avioane, locomotive si tractoare). Tot din petrol se fabrica uleiurile de uns (lubrefiantii) necesare acestor motoare si altor masini, precum si asfaltul care constituie stratul exterior al soselelor.

In sfarsit, prin prelucrarea termica (piroliza) si catalitica a diferitelor fractiuni de petrol se obtin materiile prime de baza ale industriei chimice. Printre acestea cele mai importante sunt etena, propena, butenele, butadiena si izoprenul (materiile prime pentru fabricarea cauciucului sintetic), benzenul, toluentul (metil-benzenul), xilenii (dimetil-benzenii) si alte hidrocarburi, din care se obtin produsii extrem de numerosi ai industriei chimice organice (mase plastice, fibre sintetice, medicamente, coloranti, antidaunatori pentru agricultura, solventi etc.)

2) Carbunii

Carbunii fosili sau carbunii de pamant s-au format din plante prin transformari biologice (sub actiunea unor microorganisme) si chimice, in timpul unor lungi perioade in conditii nu prea bine cunoscute, dar in orice caz in absenta oxigenului din aer (caci putrezirea obisnuita, in conditii aerobe, duce numai la CO2, H2O, NH3, etc.) In cursul acestor transformari anaerobe, oxigenul continut in materialul initial s-a eliminat, in cea mai mare parte, sub forma de H2O si CO2, iar azotul sub forma de NH3 si N2. In cursul acestui proces lent de incarbonizare, continutul in carbon a crescut cu varsta zacamantului. Dupa urmele gasite au putut fi indentificate speciile botanice din care s-au format diferitii carbuni.

Se disting trei specii principale (si numeroase varietati) de carbuni fosili: carbunii de pamant propriu-zisi, carbunii bruni si turba. Carbunii de pamant cum sunt antracitul si huila, lasa pe o placa de portelan poros o dara neagra, iar carbunii bruni o dara cafenie. Lignitul, in care se mai recunoaste structura lemnului initiali, este o varietate de carbune brun. Turba, care se mai formeaza si in zilele noastre din muschi si plante acvatice ce apar in mlastini sau turbarii, este un carbune inferior ce retine multa apa. In antracit incarbonizarea este cea mai avansata.

Carbunii negri si grafit artificial prin descompunerea termica a multor materiale organice se obtin numeroase varietati de carbune negru. Proprietatile acestora difera mult cu substanta initiala si cu conditiile in care a fost efectuata carbonizarea.

Epoca geologica a depunerii Apa

% Cenusa

% Compozitie elementara1

%

C H O

Lemn

Turba

Lignit

C. brun

Huila

Antracit -

actuala

tertiar

tertiar

secundar

secundar 30-50

75-80

40

30-60

2-4

2 0,5

0,5

5-15

3-8

2-20

2 50

55-60

50-60

65-70

80-90

95 6

6

4-5

5,5-6

4-5,5

2-3

44

35-40

25-30

20-25

4-15

2-3

1 a carbunelui uscat, fara cenusa

Aspectul macroscopic al carbunelui negru este amorf, dar la cercetarea cu raze X

- Carte de "Chimie Generala" de Linus Pauling

-editura stiintifica - Bucuresti 1972

- Carte de "Chimie Generala" de G. D. Nenitescu

-editura didactica si pedagogica - Bucuresti 1972