Fonti di alcani
Metano o gas di palude
Il metano viene prodotto in natura attraverso:
- Decomposizione di materiale organico in condizioni anaerobiche ad opera di certi batteri
- Batteri presenti nell'apparato digerente dei ruminanti
La concentrazione di metano nell'atmosfera terrestre è indicata come ca. 1 ppm. Tuttavia, la concentrazione reale è molto superiore a quella calcolata, essendo un gas molto leggero (più leggero di O2 e N2) che tende a sfuggire all’atmosfera. Ciò indica l'efficienza della produzione continua di metano mediante la decomposizione batterica delle sostanze vegetali.
Il metano costituisce il 50% degli idrocarburi che inquinano l'atmosfera urbana. Non sembra avere effetti dannosi diretti sulla salute, ma a volte si creano accumuli di metano nelle miniere di carbone, formando il GRISOU, una miscela di metano + 5-14% di aria, che è altamente esplosiva e può causare asfissia in miniera.
Gas naturale
Spesso si trova associato a petrolio nei giacimenti, composto da ca. 80% metano, 5-10% etano e alcani superiori. È una fonte di energia in competizione con il gasolio e viene distribuito attraverso metanodotti o liquefatto in container.
Petrolio
Il petrolio è un combustibile fossile derivante dalla lenta degradazione di accumuli di organismi animali e sostanze vegetali. Si presenta come un liquido nero e viscoso, una miscela complessa di composti organici, prevalentemente alcani e cicloalcani, ma contiene anche composti organici con zolfo e azoto.
Raffinazione del petrolio
La prima fase della raffinazione del petrolio è la distillazione frazionata, che comporta il riscaldamento e la cottura di cibo, fornendo materie prime per l'industria petrolchimica:
- GPL (prevalentemente propano) in bombole C3-C5
- Benzina C6-C12; carburante
- Etere di petrolio; solvente C6-C12
- Gasolio per riscaldamento domestico e carburante per motori diesel > C18
- Lubrificanti, grassi, cere alla paraffina
La frazione pregiata è quella delle benzine (C6-C12), che costituiscono solo ca. il 25% del petrolio, utilizzate come carburante e materia prima dell'industria petrolchimica.
Cracking catalitico
Il processo di cracking catalitico comporta il riscaldamento a temperature elevate in presenza di catalizzatori (principalmente silice ed allumina) delle frazioni aventi un punto di ebollizione più elevato rispetto a quello delle benzine, portando alla frammentazione della catena carboniosa. Ciò produce quantità elevate di idrocarburi a basso peso molecolare, come etilene, propano, propene, butani e buteni. L'etilene, in particolare, è molto usato come materia prima nell'industria petrolchimica.
Alchilazione
Il processo di alchilazione comporta la conversione in benzine di idrocarburi a basso peso molecolare, richiedendo un catalizzatore. Consiste nella combinazione di un alcano con un alchene per formare un alcano a più alto punto di ebollizione. Questo processo è stato usato durante la II Guerra Mondiale per la produzione di carburante per aerei ed è ancora oggi largamente impiegato per la produzione di benzine ad elevato numero di ottani.
Numero di ottani
Il numero di ottani di un carburante rappresenta la percentuale di isoottano in una miscela di isoottano ed eptano con proprietà antidetonanti equivalenti a quelle del carburante in esame. Alcuni idrocarburi, specialmente quelli con catene altamente ramificate, bruciano regolarmente nel motore. L'isoottano (2,2,4-trimetilpentano) è un eccellente carburante, mentre alcuni idrocarburi con catene non ramificate tendono...
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