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汽油、煤油和柴油 怎麼區分

汽油,煤油和柴油之間真正的化學區別是什麼?這與它們的沸點有關。(Fotolia)
汽油,煤油和柴油之間真正的化學區別是什麼?這與它們的沸點有關。(Fotolia)

編譯/玉山
我們都知道,從地下抽出來,或者自動噴上來的「原油」,是一種叫做石油的黑色液體。該液體包含脂族烴,也就是僅由氫和碳組成的烴類物質。這些烴類物質的分子包含不同數量的,以不同長度的鏈連接起碳原子。

事實是,不同長度的烴類物質的分子具有不同的特性和行為。例如,其中只有一個碳原子的烴類物質(CH4)是最輕的烴類物質,稱為甲烷。甲烷是一種非常輕的氣體,它像氦一樣漂浮。隨著烴類物質碳原子的鏈條越來越長,它們的分子變得越來越重。

包含1~4個碳原子的烴類物質,CH4(甲烷)、C2H6(乙烷)、C3H8(丙烷)和C4H10(丁烷)均為氣體,沸點分別為攝氏負107度、負67度、負43度和負18度。包含5個以上碳原子的C5H12,直到包含有18個碳原子的烴類物質C18H32烴類物質在室溫下均為液體,在而含有19個及以上碳原子的烴類物質在室溫下均為固體。

那麼,汽油,煤油和柴油之間真正的化學區別是什麼?這與它們的沸點有關。

石油產品中的碳鏈

石油中含有不同的碳鏈長度的眾多烴類物質。烴類物質碳鏈長度越長,其沸點就越高。石油提煉就是根據不同碳鍊長度其沸點不同的特點,通過蒸餾的方式將其分離出來。這就是在煉油廠中發生的事情——將原油加熱,並根據其蒸發溫度將不同的烴類物質分離出來。

上面已經提到,含有1~4個碳原子的烴類物質在攝氏負18度以上,本身就是氣體,不需要加熱就可以自然分離出來。而含有5到7個碳原子的烴類物質也都很輕,非常容易汽化,一般稱為石腦油的透明液體。這些烴類物質通常用作溶劑,這些液體可以作為油漆溶劑和其他速乾產品製成乾洗液。

含有7個到是11個碳原子的烴類物質,從C7H16到C11H24,混合在一起就是我們熟知的汽油,一般作為汽車燃料。這些烴類物質的沸點都低於水沸點。這就是為什麼如果你將汽油灑到地面上,它會很快蒸發掉。

其次是煤油,這類混合烴類的碳原子數量在C12至C15範圍內。煤油一般作為航空燃料,也有作為民用照明燃料使用的。

在其次就是柴油,這些烴類混合物的碳原子數量是C16至C18範圍內。柴油一般作為大型運輸車輛和船舶發動機燃料。比柴油更重的烴類物質就是燃料油,或者重油(如房屋取暖油),也作為大型低速柴油機的燃料。

接下來就是潤滑油。這種烴類物質在正常溫度下不再以任何方式蒸發。例如,機油可以在攝氏121攝氏下完全不會蒸發。根據碳原子數量的多寡,機油也分為極輕(如三合一機油)到各種厚度的機油,再到很稠的齒輪油,再到半固態油脂。

高於C20範圍的鏈形成固體,從石蠟開始,然後是焦油,最後是用於建造瀝青道路的瀝青。

所有這些不同的物質都來自原油。它們之間唯一的區別是碳鏈的長度!◇