Нефть – это маслянистая и горючая жидкость, которая распространена в зоне осадочной оболочки земной коры. Она является одним из самых важных полезных ископаемых для человека. Нефть представляет собой весьма сложную смесь цикланов, аренов и алканов. Также в ней присутствуют кислородные, сернистые и азотистые соединения. В составе нефти обнаружено свыше тысячи специфических органических веществ, которые содержат около девяноста процентов углерода, пятнадцати процентов водорода, пяти процентов серы, одного процента азота и трех процентов кислорода. Также нефть включает и небольшую примесь соединений минерального характера. Зольность нефти очень мала, она не превышает и одной десятой процента. Нефть бывает трех видов:
1. Легкая.
2. Средняя.
3. Тяжелая.
Сгорает нефть при теплоте около 43,7-46,2 МДж/кг, что является ее огромным преимуществом среди других горючих веществ.
В состав нефти могут входить и легкие фракции, которые кипят при двухстах градусах по Цельсию. Они в основном состоят из метановых углеводородов, то есть алканов. Содержание таких легких фракций в нефтяных продуктах, добытых на разных местонахождениях, может сильно отличаться. Циклоалканы, а также углеводороды ароматического типа, то есть арены, в составе нефти имеют существенное значение.
Наиболее токсичными компонентами, входящих в состав нефти и нефтепродуктов, справедливо считаются ароматические углеводороды (арены). Их называют хроническими токсикантами. К самым активным из них и быстродействующим можно отнести бензол, толуол и ксилол, так как они являются низкокипящими веществами. Большое число разнообразных аренов считается опасными мутагенами и канцерогенами. Самая опасная группа аренов – это группа полиароматических углеводородов.
Химический состав нефти также включает в себя большую долю твердых метановых углеводородов – так называемых парафинов. Их содержание в нем может превышать пятнадцать процентов.
По содержанию парафиновых продуктов нефть делят на несколько групп:
1. Нефть малопарафинового состава. В них не более полутора процента парафинов в составе.
2. Нефть среднепарафинового состава. В этой нефти содержится до шести процентов парафина.
3. Высокопарафиновая нефть. Здесь парафина содержится более 6 процентов.
В нефти содержатся такие вещества, как хризены, фенантрены, бензпирены, пирены, тетрафены. В ней также имеются неуглеводородные компоненты – смолы и асфальтены, играющие важную роль в активности этого полезного ископаемого.
С экологической точки зрения важными компонентами нефти являются соединения серы. По содержанию этих продуктов нефть также подразделяют на три группы:
1. Малосернистая нефть. Она содержит до половины процента серы.
2. Сернистая нефть. Здесь содержание серы не превышает двух процентов.
3. Высокосернистая нефть. Это все нефтяные продукты, содержащие более двух процентов серы.
Свойства нефти, по которым идет основное определение высоты ее качества, включают в себя:
1. Плотность. В отношении нефти чаще всего имеют в виду ее плотность по отношению к дистиллированной воде. Плотность нефти обычно варьирует от 0,8 до 0,9 г/см3, но встречаются также виды нефти, плотность которых может достигать и 0,98 г/см3.
2. Вязкость. Выделяют условную, кинематическую и динамическую вязкость.
3. Молекулярная масса. Это самый важный показатель качества нефтяных продуктов. Молекулярная масса большей части нефтепродуктов не превышает 300 г/моль.
4. Показатель преломления. Это очень важный показатель для нефтепродуктов, которые являются сложными смесями различных веществ.
5. Фракционный состав. Все вещества, которые даже в малом количестве входят в состав нефти, имеют огромное значение для ее качества.
