網路城邦
回本城市首頁 串連教育愛─我們這一班
市長:朱晉杰  副市長: 阿關~㊣ 小小
加入本城市推薦本城市加入我的最愛訂閱最新文章
udn城市學校社團社團【串連教育愛─我們這一班】城市/討論區/
討論區學科專業討論區 字體:
上一個討論主題 回文章列表 下一個討論主題
『化學專門課程』化石燃料~!!
 瀏覽1,294|回應0推薦1

化學神
等級:6
留言加入好友
文章推薦人 (1)

電腦老師(Cat_PT)

化石燃料

(1) 成因 : 煤是植物堆積在地層中,因地殼變動等因素作用,於高溫、高壓及缺氧等條件下,歷經 數百萬年以上的時間,緩慢分解而形成的黑色物質 。

(2) 成分:煤的主要成分是,並含有少量氫、氧、氮、硫 。

(3) 煤是目前地球上儲存量最豐富的化石燃料,主要分布在北緯 30oC~70oC 之間,按目前的生產 速度,科學家估計可開採 200 年。

(4) 台灣雖然有煤礦,但因蘊藏量有限、煤層甚薄、開採成本太高,已於 2001 年起全面停產而 仰賴進口,為全球第三大煤進口國 。全前煤炭進口量前三名依次為:日本、韓國、台灣。

(5) 分類 : 依碳化程度分為泥煤、煙煤、褐煤、無煙煤 。碳化程度愈高,每克燃燒放熱愈多。

泥 煤

褐 煤

煙 煤

無煙煤

含碳百分率 (%)

50~60

60~75

75~90

90~95

燃燒熱 (cal/g)

2000~3000

3000~5500

5500~7000

7000~8000

(6) 乾餾 :將煤隔絕空氣加高溫使之分解的過程,稱為乾餾 。

(a) 煤氣為家庭或工業中重要燃料,主要成分為氫與甲烷 。

(b) 煤溚為黏稠的液體,成分複雜,可分餾出多種有用的有機物質。

(c) 煤焦的用途:

<1> 冶煉金屬的還原劑。

2Fe2O3 + 3C --> 4Fe + 3 CO2

<2> 製造水煤氣 (H2 + CO) 的原料。

                  △

C + H2O (g) --> CO(g) + H2(g)

<3> 火力發電廠的燃料。

二、 天然氣

(1) 來源:存在於砂石或岩層底的下面,由地面鑿井,此混合氣體即自行逸出 。

(2) 成分:主要成分是甲烷 ( 約含 48~90%) 及乙烷 ( 約含 6~18%) 。

(3) 用途:

(a) 天然氣是大都會區的主要家庭燃料,天然氣為無

臭、無毒的氣體 。

註 :在氧氣充足的情況下燃燒,會產生藍色火焰並生

成水和二氧化碳;如果氧氣不足,則 會產生無

色、有毒的一氧化碳氣體或碳黑。

(b) 天然氣是工業上製造氫的重要原料,也可用以製造氨、尿素及甲醇 。

三、石油

(1) 形成:石油為數億年前的浮游生物及動植物 的殘骸堆積在海底下,逐漸形成沉積物,在缺氧 環境下經細菌作用,將碳水化合物中的氧逐漸耗掉;又因高溫與高壓的作用,經過數 百萬年後,有機物逐漸受到熱裂解而生成的黑色物質。

(2) 成分:石油為多種碳氫化合物 ( 烴類 ) 的混合物,主要成分為烷類

(3) 分餾:將原油中的各種成分,依其沸點高低不同的性質,藉加熱方法予以分餾的過程

沸點範圍 (oC)

石油氣

C1~C4

<20

燃料

石油醚

C5~C6

20~60

有機溶劑

汽油

C6~C12

60~200

汽車燃料

煤油

C10~C16

175~300

噴射機燃料

柴油

C15~C20

250~400

柴油機燃料

蠟油

C18~C22

>300

潤滑油、蠟紙

殘留物

瀝青

 :家庭常見的桶裝液態化瓦斯(液化石油氣)是石油分餾的產物,主要成分為丙烷丁烷液化石油氣(liquefied petroleum gas,簡稱LPG)

(4)辛烷值

          (a)引擎震爆:當汽油蒸氣在汽缸內燃燒時,常因燃燒急速而發生引擎震爆之現象,此不但損害引擎,且降低引擎動力。實驗顯示,烴類的化學結構在震爆上有極大的影響,不同的烴類以其不同的抗震性。

          (b)辛烷值

<1>意義:燃料的抗震程度以辛烷值表示。

:辛烷值愈大,表示汽油的抗震爆能力愈大。辛烷值愈小,表示汽油的震爆情形愈嚴重。

:直接由原油分餾得到的汽油,辛烷值約55,汽車震爆情形嚴重。

<2>標準:正庚烷的抗震爆能力甚差,其辛烷值定為零;而異辛烷的抗震爆能力甚優,其辛烷值定為100

燃料種類

辛烷值

燃料種類

辛烷值

正辛烷C8H18

-20

C6H6

106

正庚烷C7H16

0

甲醇CH3OH

107

正戊烷C5H12

62

乙醇C2H5OH

108

1-丁烯C4H8

97

甲基第三丁基醚C5H12O

116

異辛烷C8H18

100

甲苯C7H8

118

<3>測定:95無鉛汽油在標準引擎中燃燒,其產生的震爆程度與95%體積異辛烷、5%體積正庚烷之混合燃料產生的震爆相同。:汽油之辛烷值95,並非表示該汽油內含95%之異辛烷,因該汽油實際是否含有異辛烷和正庚烷並未被判定。

(5)含鉛汽油與無鉛汽油:

(a)含鉛汽油:早期在汽油中添加四乙基鉛(C2H5)4Pb(俗稱汽油精)當作抗震劑,稱為含鉛汽油。含鉛汽油燃燒會產生鉛氧化物累積在引擎內而損害引擎,於是加入二溴乙烷作為鉛清除劑,可產生溴化鉛排出,但卻也造成鉛汙染問題。

(b)無鉛汽油:汽油中加入甲基第三丁基醚(MTBE)、甲醇、乙醇、第三丁醇等抗震劑來取代四乙基鉛,稱為無鉛汽油。燃燒後不會造成鉛汙染,且可提昇辛烷值。

(6)觸媒轉化器:

              汽油燃燒廢氣中的氮氧化物、一氧化碳和碳氫化合物會造成空氣汙染。加裝觸媒轉化器,將廢氣轉變成氮氣、二氧化碳和水,但鉛氧化物會使觸媒轉化器阻塞而失去功能,稱為觸媒中毒,因此改用無鉛汽油。

圖片來源:翰林版基礎化學(全)

 by 皮夾遺失的化學神


回應 回應給此人 推薦文章 列印 加入我的文摘

引用
引用網址:https://city.udn.com/forum/trackback.jsp?no=62338&aid=3366685