Если во время бурения скважины на заднем дворе старой дачи вы обнаружите источник нефти – считайте себя обеспеченным на всю жизнь. Этот продукт преимущественно известен как распространенный вид ценного топлива. Однако помимо бензина, дизеля, керосина, мазута и других энергетических продуктов из нефти делают много неожиданных вещей.
Само собой, в ход идет не нефть в чистом виде, а продукты ее переработки. Например, концентрат, остающийся после перегонки – гудрон используют в строительстве и дорожных работах. Вторичная переработка нефти подразумевает изменение структуры углеводородов. После чего из нефти можно получить широкий спектр материалов. Отходы нефтепереработки также идут в дело: из них производят кокс для создания электродов и металлургической продукции. Также при переработке нефти образуется сера, которая идет на выпуск серной кислоты. Однако есть примеры поинтереснее.
Пластиковые изделия
На втором месте после производства топлива из нефти стоит производство пластмассы. Так что пластиковый контейнер, из которого вы едите ланч на работе – это тоже нефтепродукт. Как это происходит? Сырая нефть нагревается в печи: углеводороды разделяются на группы в зависимости от содержащихся в них атомов и результирующей молекулярной массы. После чего поделенные углеводороды попадают в дистилляционную трубу. Здесь тяжелые вещества опускаются на дно, а легкие поднимаются на поверхность. Таким образом нефть разделяется на разные химические вещества для использования.
Нафта – химическая группа, из которой появится пластик. Это вещество похоже на золотую пыль за счет этана и пропена в составе. Их необходимо разбить на более мелкие соединения. Один из методов – «паровой крекинг» – высокие температура и давление в бескислородной среде. Он расщепляет углеводороды на более короткие молекулы, называемые мономерами. Следующий шаг – полимеризация, где отдельные мономеры химически объединяются в новые структуры для получения полимеров, длинных повторяющихся цепей.
Каждая из этих цепочек будет обработана и смешана с различными добавками – антиоксидантами, пенообразователями, пластификаторами, антипиренами. Это поделит получившийся пластик для дальнейших производственных целей.
Продукты питания
В начале 1960-х в СССР появилась технология синтезирования белков. Александр Несмеянов, президент Академии наук СССР и ректор МГУ, предложил получать белки из отходов нефтехимического производства: мясные, молочные продукты и даже искусственную икру. Из нефтепродуктов не только синтезировали аминокислоты – основу белков, но и выращивали на углеводородах дрожжи, из которых потом получали пищевые белки. Такой подход удешевлял производство продуктов в 4-5 раз.
После смерти Несмеянова эксперименты потеряли популярность: производство искусственного белка могло оказать разрушительное влияние на сельское хозяйство. Белки продолжили синтезировать, но продукты шли на корм скоту. Однако проблема голода имеет мировое значение, и технологии продолжили развиваться и совершенствоваться. Более того, сегодня искусственное мясо популярно среди вегетарианцев и веганов.
Технология синтеза заключается в следующем: парафин смешивается с химическими веществами и грибковой микрофлорой. За несколько часов микроорганизмы поглощают парафин, выделяя нетоксичный белок. Далее продукт сушится, фильтруется и очищается от примесей и продуктов жизнедеятельности бактерий. В итоге получается пищевая смесь, близкая по составу к мясу животного происхождения, но без вкуса, цвета и запаха. Ей можно придать любой вкус и аромат.
Красители и консерванты, разрешенные к использованию в пищевой промышленности, тоже имеют синтетическую основу. Например, краситель E129 или консервант Е211 бензоат натрия.
Обнаружить нефть в качестве пищевого парафина можно и в составе шоколадных конфет. В выпечку часто добавляют искусственный заменитель ванили — ванилин, который тоже делают из переработанных нефтепродуктов.
В середине XX века американские ученые разработали синтетический жир олестра, который стал диетической альтернативой растительным и животным жирам. Производители стали добавлять его в чипсы и продукты для перекусов. Изготавливают олестру из минерального масла, произведенного из нефти. Из-за особого строения молекул вещества пищеварительные ферменты человека не могут расщепить этот синтетический жир, поэтому он выводится из организма практически нетронутым. Однако он может оседать в кишечнике и накапливаться, мешать усвоению бета-каротина и жирорастворимых витаминов.
При создании жвачки тоже используют нефтяные полимеры. Сама резинка делается из природных компонентов, но эластичность она получает благодаря искусственному воску, глицерину, ланолину и стеариновой кислоте. Поэтому жевательная резинка очень медленно разлагается.
Одежда и ткани
В модной промышленности практическая любая синтетика имеет в своем составе переработанную нефть. Полиэстер, из которого производят спецодежду, холлофайбер – наполнитель для пуховиков, подушек и одеял, акрил, из которого вяжут уютные свитеры, капрон, нейлон, эластан, лайкра, лавсан и полиамид – все это сделано с использованием нефтепродуктов. Ткани, имеющие в своем названии «стрейч» компонент тоже косвенно имеют в своем составе нефть.
Синтетические материалы лидируют в легкой и текстильной промышленности, так как натуральные материалы стоят дороже. Помимо этого, ткани из нефти имеют и другие преимущества:
- износостойкость;
- прочность от разрывов;
- эластичность;
- ткани не мнутся и держат форму;
- долгий срок эксплуатации, не теряют своих свойств при воздействии внешних факторов;
- легкость.
Лекарственные препараты
При переработке нефти получают вещества, активно применяемые в медицине и фармации: вазелин, вазелиновое масло, парафин, нашатырный спирт, хлороформ, ароматические углеводороды и азотистые соединения, получаемые при перегонке нефти. Из такого компонента нефти как фенол изготавливают антибиотики, антисептики, успокоительные, антигистаминные, обезболивающие и обеззараживающие препараты. Полученные в результате переработки нефти этилы и спирт используются при производстве антибиотиков. Из нитробензола получают анилигин, применяющийся при создании антимикробных препаратов. Самый популярный лекарственный продукт из нефти – хорошо всем известный аспирин. Подробнее о производстве лекарств из нефти можно прочесть в лекции.
Косметические средства
Нефтепродукты в косметологии применяются достаточно часто, потому что это дешевый и хороший консервант. В отличие от многих растительных масел они обеспечивают сохранность товара, к тому же не имеют запаха и удобны в работе.
Важно понимать, что перед тем, как попасть на прилавки в виде косметических средств, вещества проходят тщательный процесс фильтрации. В итоге остается прозрачное масло, которое называют белым (минеральным) маслом. Оно используется в качестве:
· Поверхностно-активного вещества;
· Консерванта;
· УФ-фильтра.
В качестве пластификатора входит в состав кремов и декоративной косметики (тушь и тени для век). В качестве растворителя встречается в средствах для снятия макияжа.
Список наиболее распространенных веществ:
· Парафин;
· C18-70 изопарафин;
· Cera microcrystallina;
· Нефтяное масло;
· Белое (минеральное) масло;
· Микрокристаллический воск;
· Озокериты;
· Церезин;
· Вазелин.
Это далеко не все сферы, где используются нефтепродукты. Если задуматься, то окажется, что нефть окружает нас повсюду. И наука только расширяет эти сферы, решая мировые проблемы и заменяя недостающие в природе вещества синтетическими аналогами.
Материал подготовлен по данным из открытых источников.
Фото на странице и на главной странице сайта: Zbynek Burival / Фотобанк Unsplash
