Petrol, yüzlerce değişik kimyasal haddeden oluşmuştur. Bu kimyasal caddelerin tipi ve oranları çıkarıldıksın yere göre değişir. Bu maddeter-en bazıları gaz, bazıları jsıvı ve baları yarı katı veya katıdır, etrolde bulunan kimyasal madde-rin en önemlileri hidrokarbonlardır, unlar her zaman için karbon ve hid->jen ihtiva eden kimyasal maddeler-
aNormal bütan (solda) ve abenzinin (sağda) yapılarının yformülü
(hidrojen
Örneğin, bütan gazı oda sıcaklığında gaz halinde bulunur ve formülü C4 Hıo'dur. Bu harf ve rakamlar her bir bütan molekülünde dört karbon ve on hidrojen atomunun bulunduğunu belirtir. Karbon atomları bir zincir oluştururlar ve hidrojen atomları karbon atomlarına bağlıdırlar.
RAFİNERİ
Petrol topraktan çıktığı gibi kullanılmaz. Önce rafineride ayrılır temel
arbon
hidrojen
PETROL NASIL OLUŞUR?
petrolün hammaddeleri, suda yaşam bir çeşit bitkinin artıklarıdır. Bu
iki atomlu bitki (mikroskobik algae)
ilkel organizmadır ve 400 milyon
önce ortaya çıkmıştır ve öldüklerinde deniz yataklarına düşmüşlerdir. Orada, zamanla kum ve okyanus çamuruyla karıştılar ve zamanla sertleşerek kayaya dönüşen tabakalaroluşturdular. Milyonlarca yıl süresince bu tabakalar zamanla yer kabuğunun içine girdiler. Zamanla bu tabakalar yeraltına inince üstüne binen ağırlıktan dolayı büyük bir basınç altına girdiler. Bu büyük basınç zamanla bu kayaların cok
solarize ışık kullanılarak 'kilmiş diatom yosunlan.
Deniz yalağına istiflenen diatom yosunları ve diğer organizmalar.
Petrol ve gaz, kaıılaşan kayaların üzerine hareket eder.
dı. Çürüyen bu organfemüar, zamanla hidrokarbonlara dönüştüler. Yani, hidrokarbonların yanmasından açığa çıkan ısı enerjisi milyonlarca yıl önce ışrk ve ısı olarak depolanan aynı enerjidir (güneş enerjisi). Bu olay, enerjinin yok olmayacağı prensibini doğrulamaktadır.
Saf hidrokarbonların ham
petrolden ayrıldığı bir
rafineri
GEÇMİŞTE DEPOLANMIŞ GÜNEŞ ENERJİSİ
Petrol, madde şeklinde bulunan enerjidir. Milyonlarca yıl evvel, yaşayan ufak canlılar güneş ışığını emerek enerji depoluyorlardı. Sonunda, bunlar öldü fakat enerjileri kaybolma-
başladı. Sonunda hidrokarbonlar geçit vermeyen bir kaya tabakası arasında sıkışıp kaldılar. Bu yerin dibinde su bulunur. Üstünde, kumla karışmış olarak petrol bulunur. Bu tabakaların da üzerinde
doğaı gaz bulunur. Petrolün en büyük tehlikesi hava kirliliğine yol açmasıdır. Arabaların egzozundan çıkan duman havayı kirletmektedir. Amerika'da daha az kirli petrolün üretilmesine başlandı.
Petrol dolu kaya boşluklarına giden kuyular
Su ve gaz tabakalarıyla çevrilmiş kum taneleri
yüksek sıcaklıklara ulaşmasına ve
organik maddenin yavaşça
gaz ve petrole dönüşmesine sebep
oldu.
Zamanla, bu petrol, basınçlı kayalar
arasından, yüzeye doğru ilerlemeye
Milyonlarca yıl süresince kaya tabakalarının hareketi
I
oluşabilir. Gazlar birbirlerinden çok ayrı olan ve ancak zaman zaman birbirleriyle çarpışan moleküllerdir. Bütün maddeler gaz haline getirilebilirler. Gaz aynı zamanda dünyanın kabuğunun altında da bulunabilir ve bize gerekli enerjiyi sağlayan da bu
gazdır. Bu bir
hidrokarbondur ve elektrik
üretmek için bir santralde
kullanılabilir.
Stratosferde (atmosferin üst tabakalarından biri) bulunan ozon (oksijenin bir şekli) dünyayı zararlı mor-ötesv ışınlardan korur. Önemli bir fosil yakıtı olan metan da havada az miktarda bulunur. Bulutlar ve yağmurlar bir gaz olan su buharının yoğunlaşmasıyla oluşur. İnsanların oluşturduğu gazlar havayı kirletir. Atmosfer tamamen rüzgârsız da olabilir, hareketi engelleyecek kadar kuvvetli rüzgârlar da
A tmosfer gaz halindeki maddelerin kralıdır. Görünmez. Fakat yaşam için gereklidir. Havadaki ana gazlardan biri olan oksijen nefes almak için gereklidir. Karbondioksit, fotosentezle klorofil oluşturan bitkiler tarafından kullanılır.
Gazlar
Kuru havanın
oluşumu ı hacme göre
Solda aşağıda: Kuru havanın oluşumu gösterilmiştir. Nitrojen ve oksijen yanında havada yüzde I 'den az miktarda başka gazlar da vardır. Su buharı havada herzaman için değişik miktarlarda bulunmaktadır. Yere göre bağımlı olarak bulunan diğer gazlar, karbon monoksit, amonyak ve kükürt dioksittir. örnekteki yer şeklinde, gazların sürekli olarak üretildiği, emildiği önemli birkaç yol gösterilmiştir. Renkli çevreli küçük daireler dönüşüm sırasında kaybolan gazları göstermektedir.
1. Yanardağ faaliyeti:
Karbondioksit, su buharı, karbonmonoksit, kripton ve xenon gibi soylu gazları çıkarır.
2. Buharlaşma: Irmak veokyanuslardaki sular, güneşinsıcaklığıyla buharlaşır.
3. Nefes alma: İnsanlar vehayvanlar, nefes alırken oksijenalırlar ve nefes verirkenkarbondioksit ve su buharıçıkarırlar.
4. Parçalanma: Çürüyen bitki veyapraklar, karbondioksit, metanve amonyak gazı salarlar.
5. Yıldırım: Yıldırımlar, oksijen venitrojenin birleşip, çeşitli nitrojenoksitleri oluşturmasına sebep olur.
6. Fotosentez: Bitkilerkarbondioksit alırlar ve oksijenverirler.
7. Güneş ışığı: Oksijeni, dünyayızararlı ışınlardan koruyan ozonadönüştürür.
8. Fotokimyasal sis: Güneş ışığıaynı zamanda, atmosferikgazların, kirli gazlarla birleşipzincirleme reaksiyonlaroluşturmasını sağlar. Azot oksit(NO) (Motorların dumanı), havadaoksijenle birleşerek azot dioksitioluşturur (a). Bu da sonra azotoksit ve oksijen oluşturur (b). Buhavadaki oksijenle birleşerek ozongazını oluşturur (c). Bu gaz da,azot oksitle birleşerek azot dioksitioluşturur. Bu döngüde oluşangazlar yoğun bir sis oluşturabilir.
9. Fosil yakıtların yanması:
Endüstriyel işlemlerde, hidrokarbon ve kömürün yanmasından, karbondioksit, kükürt dioksit ve su buharı açığa çıkar. Araçlardaki artık gazlarda karbon monoksit ve azotun oksitleri vardır. '
GAZLARIN AĞIRLIKLARI
Bütün gazların bir ağırlığı vardır. Gazlar, ağırlığı olan çok küçük moleküllerden oluşmuştur. Bir oksijen molekülünün ağırlığı 0.000,000,000, 000,000,000,000,05 gr'dır.
1 litrelik bir hacimde, standart ısı vebasınçta (0°C ve 1 atmosfer basınç)2.69 x 10*° molekül vardır. Eğer bugaz oksijen olsaydı bu hacimde ağırlığı 1,5 gr kadar olacaktı. Atmosferdeki gazın ağırlığı atmosferik basıncıoluşturmaktadır ve bu basınç yüksekliğe göre değişmektedir. (Şekil 1,
2 ve 3)
19. yüzyılın başlarında, Amadeo Avogadro, önemli bir kural buldu. Buna göre aynı sıcaklık ye basınçta eşit hacimde alınan değişik gazlarda aynı miktarda molekül vardır. Bu nedenle gaz ne olursa olsun 1 litre hacimde 2.69 x 1020 kadar molekül vardır. Fakat ağırlıkları değişiktir.
Aynı sıcaklık ve basınçta eşit hacimde gazlarda aynı miktarda molekül vardır.
ısı = 0°C basınç = 1 atmosfer metan molekülü
1 litre metanda vardır ve toplam OJzgramdır.
oksııen molekülü
1 litre oksijende vardır ve toplam 1.4
hıdrojen molekülü
1 litre hidrojen olekül vardır ve ramdır
Kısmen şişirilmiş balon (aşağıda) içinde helyum vardır ve havaya yükseldikçe atmosfer basıncının azalmasından dolayı balon si. (yukarıda).
VAKUM
Eğer belli bir yerdeki hava boşaltılır-sa burada bir boşluk oluşur, buna vakum denir. Bu kavram, birçok yiyeceğin hava ile temasını kesmek amacıyla vakumlarda depolanması nedeniyle bize yabancı değildir. 300 yıl önce vakumun düşüncesi bile hayal edilemezdi. Bir vakum oluşturmanın etkilerini ilk kez gösteren bilim adamlarından biri de Saksonya'nın Magdeburg kentinden Otto yon Gue-ricke (1602-1686) olmuştur. "•
Guericke iki yarımküreyi yüzyüze getirdikten sonra içindeki havayı pom-ba ile boşalttı ve bunları aksi yöne hareket eden sekizer atlı iki takıma çektirdi. Atlar uzun çabalardan son-
Oılo von Oııericke 'nin o dönemde Yapılmış bir resimde sodyum karbonat
MOLEKÜL DANSI
Gazlar, katılar ve sıvılar arasındaki fark, birçok kişinin dans ettiği bir balo düşünerek açıklanabilir. Eğer dans edenler bulundukları yerden hareket etmeden dans ediyorlarsa, katı bir maddenin atomları gibi davranıyor-lardır. Bunlar denge durumundadırlar ve hafifçe titrerler.
Eğer dans edenler yerlerini değişti-riyorlarsa ve diğer bir kişinin elini tutmak için yavaşlıyorlarsa, bu da bir sıvının hareketlerini andırmaktadır. Son olarak da, hızlı ve birbirlerine çok az değerek hareket ediyorlarsa, bir gazın molekülleri gibi davranıyor-lardır. Gazlar, boşlukta birbirlerini hiç etkilemeden hareket ederler.
Sıcaklıkta bir artış, moleküllerin hareketlerinin hızlanmasına sebep olur. Bu şekilde, katı sıvıya ve sonra da gaza dönüşür.
Bütün maddeler belli sıcaklıklarda durum değiştirirler. Örneğin suyun donma noktası O°C'dir. Gazlar, soğutularak ve basınç altında tutularak sıvılaştınlabiiirler. Fakat her gaz kendi karakteristiğine göre, belli bir sıcaklığın (kritik ısı) üzerinde sıvıya dö-nüştürülemez. Buharın kritik ısısı 374°G'dir ve bu sıcaklığın üzerinde ttiçbir şekilde su haline getirilemez.
Doğal gaz
Doğal gaz, temiz, etkili ve iyi bir enerji kaynağıdır. Temiz bir yakıttır ve istenildiğinde söndürülebilir, bu nedenle petrol ve kömüre tercih edilmeye başlanmıştır.
ısılarda durum ■ğişiktiğini gösteren diagram. Katıdan sıvıya geçişe erime denir.
LABORÂTUVARDAKİ GAZLAR
Laboratuvarda, çeşitli kimyasal reaksiyonlar aracılığıyla, çeşitli gazlar elde edilebilir. Reaksiyon bir balonda gerçekleştirilir ve buradan çıkan gaz, ters çevrilmiş bir tübün içine sevke-dilir. Tübün içine gelen gaz, içerdeki suyu aşağıya itmeye başlar. Hid-roklorik asidi küçük çinko parçalarıyla (şekil 1) veya birkaç gram sodyum karbonatla reaksiyona sokarsak, hidrojen ve karbondioksit elde edilir.
ra yalnızca dışardaki atmosfer baskısıyla birbirine yapışan yarımküreleri ayırmayı başardılar.
Bıiimsel açıdan atmosfer ile vakum arasındaki temel fark, olayları değişik biçimlerde etkilemeleridir.Örne-ğin ses hava içinde duyulabilir, ama vakumda duyu lamaz. Havası boşaltılmış bir fanusun içersine yerleştirilen bir çalar saatin sesi duyulmayacaktır. Öte yandan ışık, radyo dalga-a-i ve ısı vakumda veya uzayda ha-s«
'Elektrik' kavramı ilk önce 17. yüzyılda bir fizikçi olan VVilliam Gilbert (1544-1603) tarafından ortaya atıldı.
Bu kelime Yunanca'dan elektron kelimesinden gelmektedir ve 'amber' anlamına gelmektedir. Amber, mücevher yapımında kullanılan, parlak sarı renkte bir maddedir.
Amberin, elektrikle hiç bir ilgisi yoktur, fakat eski bir Yunan efsanesine göre bir çoban, bir parça amberi, koyunun yününe sürterek parlatmaya çalışmış ve sonra bu amberi bir parça samanın yanına koyduğunda birbirini çektiklerini görmüş.
Buna. benzer bir deney yapılabilir.
Amber yerine bir çubuk cam (Şekil A) kullanırız. Bu çubuk bir beze sürtüldükten sonra kağıt parçalarını çekebilir. Aynı şekilde bir kediyi bastırarak okşarsanız (Şekil B) tüyleri diken diken olur. (Tüyleri birbirini iter.)
Bu tip olaylar, her cisimde iki çeşit sıvının olduğu varsayımını ortaya çıkardı (pozitiv, negativ.) Eğer iki cisimde aynı sıvı varsa, birbirlerini iterler, farklı sıvı varsa birbirlerini çekerler. Bu deneyler şekil D'de özetlenmiştir.
Bugün, bu görünmeyen elektrik sıvılarının, proton ve elektron olduğunu biiiyoruz. Elektrik, maddelerin nelerden meydana geldiği incelenirse daha iyi bir şekilde anlaşılabilir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder