Explorando los Estados de la Materia, Fenómenos Físicos y la Refinación del Petróleo
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El sólido es el estado de la materia donde los átomos se encuentran altamente cohesionados. Características: alta densidad, dureza, resistencia eléctrica.
El líquido es un estado de la materia intermedio entre el estado sólido y gaseoso. Características: se adapta a la forma del contenedor, densidad intermedia, manifiesta tensión superficial.
El gaseoso es un estado de la materia donde las moléculas poseen una alta fuerza de repulsión y una baja fuerza de atracción. Se pueden comprimir, se difunden, no tienen volumen definido.
Un fenómeno físico es aquel que tiene lugar sin transformación de la materia, cuando se conserva la sustancia original.
La conductividad térmica es la capacidad que tienen las materias de conducir el calor (aluminio, cobre, etc.).
La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo.
La densidad es el cociente de la masa y el volumen.
El peso específico es la masa de 1 cm³ del material pesado en gramos.
La fuerza es un fenómeno físico capaz de generar un trabajo.
La cohesión es la unión de la materia a nivel molecular.
La adherencia es la unión de dos superficies a través de una fuerza mayor.
Las propiedades químicas implican un cambio en la distribución de los átomos, moléculas o iones, generando compuestos distintos.
El Petróleo: Origen, Extracción y Derivados
El petróleo (aceite de piedra) es un aceite viscoso de color azul oscuro, flota en el agua y está formado por distintos hidrocarburos y muchos compuestos hidrocarburados distintos.
La prospección es la forma de buscar petróleo. El sondeo se usa para buscar el petróleo con brocas de tricono.
El vapor de gas es un método secundario forzado.
La destilación fraccionada del petróleo es un proceso clave en la refinación.
Derivados del Petróleo
Derivados combustibles:
- Gasolina de 93 octanos
- Gasolina de 95 octanos
- Gasolina de 97 octanos
- Gasolina de aviación 100/130
- Kerosene doméstico
Derivados petroquímicos:
- Etileno
- Polietileno
- Polietileno de baja densidad
- Propileno
- Polipropileno
- Polipropileno de alta densidad
Derivados industriales:
- Gasolina Blanca
- Aguarrás Mineral
- Xileno Industrial
- Solvente (Minería)
- Solvente 4
- Solvente 10
Una refinería es una instalación industrial donde, por medio de un conjunto de operaciones, a partir del petróleo crudo (petróleo natural, tal como se extrae de los yacimientos, antes de ser procesado), se obtienen una serie de productos derivados. Comprende destilaciones (destilación fraccionaria) y otros tratamientos químicos diversos.
Métodos de Prospección Petrolera
- Método de la gravedad: Determina cualquier anomalía de gravedad que se deberá a desviaciones de la densidad del subsuelo respecto de la densidad base, o sea, variaciones de la densidad punto a punto en 3D.
- Prospección magnética: Detección de anomalías o desviación del valor normal del campo geomagnético debido a la presencia de minerales ferromagnéticos, diamagnéticos y paramagnéticos.
- Prospección sismográfica: Es el registro e interpretación de los sismos, donde se genera una explosión o tronadura, golpe de martillo, y se registran las variaciones de las ondas sísmicas.
Métodos de Extracción Petrolera
- Procedimiento primario por extracción eruptiva con arrastre: Debido a la presión de gas metano acumulada.
- Por gas o agua o por elevación de bomba: Procedimiento de bombeo de remanente de petróleo (aproximadamente 50%) que no se recupera por el método anterior. Se recurre a elevar la presión mediante vapor de agua y gas.
- Extracción secundaria por inyección de gas o circulación de agua: Procedimiento que consiste en inyectar agua y gas por un pozo paralelo en caso de no tener extracción eruptiva.
Procesos de Refinación
- Destilación simple: Obtención de subproductos del petróleo sin modificación de estructuras.
- Craqueo térmico: Consiste en crear cadenas alifáticas rompiendo las cadenas cíclicas o aromáticas, alifáticas extremadamente largas.
- Alquilación y craqueo catalítico: Tomar los productos del craqueo térmico sometiendo a estos productos a un aumento de las ramificaciones, las cuales mejoran el octanaje de las gasolinas.
Índices de Calidad de los Combustibles
El Índice de Cetano mide la capacidad de inflamación del combustible.
El Octanaje se define como la principal propiedad de la gasolina, ya que está altamente relacionada al rendimiento del motor del vehículo.