Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
ถ่านหิน คือ ?
หินตะกอนชนิดหน่ึงและเป็นแร่เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้ มีสีน้ำตาลอ่อน จนถึงสีดำ มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน มีน้ำหนักเบา ถ่านหินประกอบด้วยธาตุที่สำคัญ 4 อย่าง ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน
หินน้ำมัน คือ ?
หินตะกอนชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยอินทรียวัตถุในรูปของสาร ที่เรียกว่า เคอโรเจน (Kerogen) แทรกอยู่ระหว่างชั้น
หินตะกอน หินน้ำมันที่มีคุณภาพดีจะมีสีน้ำตาลไหม้จนถึงสีดำ มีลักษณะแข็งและเหนียว เมื่อสกัดหินน้ำมันด้วยความร้อน
ที่มากพอ เคอโรเจนจะสลายตัวให้น้ำมันหิน (คล้ายน้ำมันดิบ)
กลุ่มแร่ซิลิเกต
การเกิดหินน้ำมัน
กลุ่มแร่คาร์บอเนต
เกิดจากการสะสมและทับถมของซากพืช ซากสัตว์พวกแมลง และสัตว์เล็กๆ ภายใต้แหล่งน้ำและภาวะที่เหมาะสม ซึ่งมีปริมาณ
ออกซิเจนจำกัดมีอุณหภูมิสูงและถูกกดทับจากการทรุดตัวของ
เปลือกโลกเป็นเวลาล้านปี ทำให้สารอินทรีย์ในซากพืชและสัตว์
เหล่านั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสารประกอบเคอโรเจนผสม
คลุกเคล้ากับตะกอนดินทรายที่ถูกอัดแน่นกลายเป็นหินน้ำมัน
ควอตซ์
แคลไซต์
1) สารประกอบอนินทรีย์ ประกอบด้วยแร่ 2 กลุ่ม คือ กลุ่มแร่ซิลิเกต และกลุ่มแร่คาร์บอเนต
เฟลสปาร์
2) สารประกอบอินทรีย์ ประกอบด้วยบิทูเมน และเคอโรเจน
โดโลไมต์
เคลย์
การใช้ประโยชน์จากหินน้ำมัน
- โดยส่วนใหญ่ใชเ้ป็นเชื้อเพลิงในโรงงานผลิต กระแสไฟฟ้าสามารถผลิตน้ำมันหินใช้ในอุตสาหกรรม
ต่างๆได้ ผลิตภัณฑ์ที่ได้ประกอบด้วยน้ำมันก๊าด, พาราฟิน, น้ำมันเชื้อเพลิง, น้ำมันหล่อลื่น, แนฟทา
- ผลพลอยได้จากแร่ธาตุส่วนน้อยที่เกิดร่วมกับหินน้ำมันและสารประกอบที่เกิดขึ้นจากกระบวนการสกัด
น้ำมัน ได้แก่ ยูเรเนียม วาเนดียม สังกะสี โซเดียมคาร์บอเนต แอมโมเนียมซัลเฟต และกำมะถัน
ซึ่งผลพลอยได้เหล่านี้สามารถนำไปใช้ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ หลายชนิด เช่น ใยคารบ์อน, คารบ์อน
ดูดซับ, คาร์บอนแบล็ก, อิฐ และปุ๋ย
อิฐ
พาราฟิน
คาร์บอนแบล็ก
น้ำมันก๊าด
การกำเนิดปิโตรเลียม
เพตรา แปลว่า หิน
ภาษาละติน
ปิโตรเลียม
โอเลียม แปลว่า น้ำมัน
รวมความหมาย หมายถึงน้ำมันที่ได้จากหิน
ปิโตรเลียมปรากฏอยู่ในรูปก๊าซและของเหลวข้นสีน้ำตาลหรือ
สีดำ เกิดจากการทับถมและสลายตัวของอินทรียสารจากพืช
และสัตว์ใต้ทะเล ที่ผสมผสานกับตะกอนในชั้นกรวดทรายและ โคลนใต้พื้นดิน อัดตัวกันภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงใน
บริเวณที่มีออกซิเจนจำกัด เมื่อเวลาผ่านไปหลายล้านปีจึง
สลายตัวเปลี่ยนสภาพเป็นน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ
แทรกอยู่ระหว่างชั้นหินที่มีรูพรุน
การสำรวจปิโตรเลียม จะแบ่งออกเป็น
1) การสำรวจทางธรณีวิทยา เพื่อหาว่ามีชั้นหินที่เป็นแหล่งกัก
เก็บปิโตรเลียมอยู่หรือไม่และอยู่ที่ไหน รวมทั้งเก็บตัวอย่างหิน
2) การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ วัดค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กโลก, การวัดค่าความโน้มถ่วงของโลกและการวัดคลื่นความไหวสะเทือน
ผ่านชั้นหิน
3) การเจาะสำรวจ เป็นขั้นตอนสุดท้ายเพื่อตรวจสอบว่ามีปิโตรเลียม
สะสมอยู่หรือไม่ และมีปริมาณมากน้อยเพียงใด
Note
จังหวัดกำแพงเพชร
การกลั่นน้ำมันดิบ
น้ำมันดิบประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอน
ประเภทแอลเคนและไซโคลแอลเคนเป็นส่วนใหญ่ และ
ยังมีสารประกอบของกำมะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน รวมทั้ง
โลหะอื่นๆ ปนอยู่ด้วย ดังนั้นจะต้องนำมาผ่านกระบวนการแยก
สารประกอบต่างๆ ออกจากกัน โดยใช้กระบวนการกลั่น
กระบวนการกลั่นน้ำมันที่สำคัญในโรงกลั่น
1) การกลั่นลำดับส่วน (Fractional distillation)
วิธีการนี้คือการกลั่นน้ำมันแบบพื้นฐาน ซึ่งสามารถแยก
น้ำมันดิบออกเป็นส่วน ภายในหอกลั่่นจะมีการแบ่งเป็นห้องต่างๆ ตามแนวราบ โดยมีแผ่นกั้นที่มีลักษณะคล้ายถาดกลม
โดยแผ่นกั้นห้องทุกแผ่นจะมีการเจาะรูเอาไว้เพื่อให้ไอน้ำมัน
ที่ร้อนสามารถผ่านทะลุขึ้นสู่ส่วนบนของหอกลั่นได้
ข้อเสียของกระบวนการกลั่นลำดับส่วนคือ จะได้น้ำมันเบาประเภทต่างๆ ในสัดส่วนที่น้อย
มากทั้งที่น้ำมันเบาเหล่านี้ล้วนมีคุณค่าทางเศรษฐกิจสูง
กระบวนการนี้จะได้น้ำมันที่กลั่นแล้ว คือ น้ำมันเบนซิน กระบวนการกลั่นแบบนี้เกิดขึ้นโดยการเอาน้ำมันดิบมาทำให้ เกิดการแตกตัวในถัง สภาวะอุณหภูมิที่สูงและความกดดัน
ที่สูงทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างโมเลกุล ขนาดใหญ่เกิดการแยกตัวหรือแตกตัวเป็นน้ำมันส่วนเบา
กระบวนการกลั่นนี้ได้รัการพัฒนาต่อเนื่องจากแบบดั้งเดิม ที่กล่าวมาแล้วทั้งสองแบบ เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำมันที่กลั่น โดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst)ซึ่งอยู่ในรูปของ
ผงแพลทินัม (Platinum) หรือดินเหนียว (Clay) ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดเข้าไปในน้ำมันส่วนกลาง
(Medium fractions) ซึ่งช่วยทำให้โมเลกุลน้ำมันแตกตัว
1) กระบวนการแตกสลาย (Cracking process)
เป็นกระบวนการทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่แตกออกเป็นโมเลกุลเล็กๆโดยใช้ความร้อนสูงและใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา
2) กระบวนการรีฟอรม์มิ่ง (Reforming process)
เป็นกระบวนการเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบโซ่ตรงเป็น ไอโซเมอร์แบบโซ่กิ่งหรือการเปลี่ยน
สารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบวงให้เป็นสารอะโรมาติก
3) กระบวนการแอลคิเลชัน (Alkylation process)
เป็นกระบวนการรวมโมเลกุลของแอลเคนกับแอลคีนมวลโมเลกุลต่ำโดยมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
เกิดเป็นโมเลกุลแอลเคนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่ง
4) กระบวนการโอลิโกเมอไรเซชัน (Oligomerization process)
เป็นกระบวนการรวมสารประกอบแอลคีนโมเลกุลเล็กๆ เข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนหรือตัวเร่งปฏิกิริยา
เกิดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีจ านวนคาร์บอนอะตอมเพิ่มขึ้น และยังมีพันธะคู่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์
การแยก
แก๊สธรรมชาติ
1) จะนำก๊าซธรรมชาติที่ได้มาเข้าหน่วยกำจัดของเหลวออกก่อน
2) จากนั้นก๊าซที่ได้ก็ส่งผ่านไปตามท่อไปยังหน่วยกำจัดก๊าซที่เป็นกรด เช่นการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
โดยใช้กระบวนการ Benfield ซึ่งใช้โปตัสเซียมคาร์บอเนต (K2CO3)เป็นตัวจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
3) ไอน้ำที่ผสมอยู่ในก๊าซจะนำมากำจัดโดยใช้กระบวนการดูดซับ โดยใช้ glycol เป็นตัวดูดซับ และใช้สาร
ดูดซับที่มีรูพรุนสูง ได้แก่ ถ่านกัมมันต์
4) จากนั้นก๊าซที่ได้นำไปกำจัดปรอทที่หน่วยกำจัดปรอทโดยใช้ตัวดูดซับ เพื่อป้องกันการผุกร่อนของท่อ
5) ก๊าซไนโตรเจนก็จะถูกกำจัดโดยใช้กระบวนการดูดซับโดยใช้ตัวดูดซับ
6) ก๊าซธรรมชาติที่แห้งจากหน่วยนี้จะผ่านเข้าไปใน turbo-expanderเพื่อลดอุณหภูมิก่อนแล้วจึงเข้าสู่
หอแยกมีเทน (de-methanizer) และส่วนที่เหลือคือส่วนผสมของก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไป
ปิโตรเคมีภัณฑ์
ปิโตรเคมีภัณฑ์
ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์
1) ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบควบแน่น เกิดจากมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันมากกว่า 1 หมู่ ทำปฏิกิริยา
กันซึ่งนอกจากจะได้พอลิเมอร์แล้วยังได้สารโมเลกุลขนาดเล็ก
2) ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบเติม
เกิดจากโมเลกุลของมอนอเมอร์ที่มีพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอน เกิดปฏิกิริยาการเติมที่ตำแหน่งพันธะคู่
ได้ผลิตภัณฑ์เป็นพอลิเมอร์โดยไม่มีสารโมเลกุลเล็กๆเกิดขึ้น
1) พอลิเมอรแ์บบเส้น (linear polymer) นี้เกิดจากมอนอเมอร์
ที่สร้างพันธะโคเวเลนซ์เป็นโซ่ยาว พอลิเมอร์ชนิดนี้เป็นโซ่ตรง
ทำให้สายโซ่แต่ละเส้นเรียงชิดติดกันแน่น จึงทำให้พอลิเมอร์ ขุ่น และเหนียว แต่ พอลิสไตรีน พอลิไวนิลคลอไรด์ มีสายโซ่กิ่งยืด
ออกมาทำให้เกิดการผลักของสายจึงมีความใสกว่า พอลิเอทิลีน
3) พอลิเมอรแ์บบร่างแห (network polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการเชื่อมโยงระหว่างโซ่พอลิเมอร์
ที่มีโครงสร้างแบบเส้นหรือแบบกิ่งต่อเนื่องกันเป็นร่างแห
พอลิเมอร์ชนิดนี้หากมีการเชื่อมโยงไม่มากจะมีสมบัติยืดหยุ่น อ่อนตัว แต่เมื่อมีจำนวนพันธะมาก พอลิเมอร์จะแข็ง
ไม่ยืดหยุ่น มีจุดหลอมเหลวที่สูง เมื่อขึ้นรูปแล้วไม่สามารถหลอมแล้วขึ้นรูปใหม่ได้
1) ยาง มีสมบัติที่ดีนั้นจะต้องสามารถยืดออกได้เป็นอย่างดี เมื่อรับความเค้นและจะต้องสามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิม อย่างรวดเร็ว ยางที่เป็นพอลิเมอร์ที่สำคัญของมนุษย์ ได้แก่ ยางพารา
ยางพารา (ซิส-1,4-พอลิไอโซพรีน)
2) เส้นใย มีสมบัติตรงข้ามกับยาง เส้นใยที่ดี
จะต้องไม่แปรรูปง่าย หรือสามารถต่อต้านการแปรรูป
เมื่อได้รับแรงเค้น พอลิเมอร์เหล่านี้เกิดขึ้นได้ทั้งใน
ธรรมชาติและจากการสังเคราะห์ ซึ่งจำแนกได้ดังรูป
1) เทอร์มอพลาสติก (thermoplastic)
เป็นพลาสติกที่อ่อนตัวเมื่อได้รับความร้อนและเมื่ออุณหภูมิลดลงจะแข็งตัว และสามารถทำให้กลับเป็นรูปร่างเดิม จึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ พอลิเมอร์ประเภทนี้
มีโครงสร้างแบบเส้นหรือแบบกิ่ง ได้แก่ พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน เป็นต้น
2) พลาสติกประเภทเทอร์มอเซต (thermoset plastic)
เป็นพลาสติกที่เมื่อขึ้นรูปด้วยการผ่ารความร้อนหรือแรงดันแล้วจะไม่สามารถนำกลับมาขึ้น รูปใหม่ได้อีก เพราะพอลิเมอร์ประเภทนี้มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบร่างแห
ตัวอย่างพอลิเมอร์ชนิดนี้ ได้แก่ พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ พอลิเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ และพอลิยูรีเทน เป็นต้น
พลาสติกและการใช้ประโยชน์
- ด้านการแพทย์ เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ :ผลิตถุงใส่เลือด
- ด้านการเกษตร เช่น พลาสติกไวนิลคลอไรด์(PVC) นำมาใช้ คลุมดินเพื่อรักษาความชุ่มชื้น ป้องกันการถูกทำลายผิวดิน
เส้นใยและการใช้ประโยชน์
- เส้นใยพอลิเอไมด์ เช่น ไนลอน :ใช้ในการทาเสื้อผ้า ถุงเท้า
โฟมและการใช้ประโยชน์
ชนิดที่นิยมที่สุด คือ PS ซึ่ง จะ เรียกว่า พอลิสไตรีนที่ขยาย ตัวแล้ว (expanded polystyrene) หรือเรียกย่อๆ ว่า EPS
ภาวะมลพิษที่เกิดจากการผลิตและใช้ผลิตภัณฑ์
จากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์
อุตสาหกรรมเหล่านี้ล้วนมีผลโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อมทำให้คุณภาพของอากาศ น้ำ และดินเปลี่ยนแปลงไป เกิดอันตรายทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อสิ่งมีชีวิต ภาวะแวดล้อมที่ก่อให้เกิดอันตรายเรียกว่า ภาวะมลพิษ และเรียกสารที่ก่อให้เกิด ภาวะมลพิษว่า สารมลพิษ
แหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศ
1. ยานพาหนะ
2. โรงงานอุตสาหกรรม
ผลกระทบ
1. เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ โดยเฉพาะระบบหายใจ
2. สารพิษที่ระบายออกสู่บรรยากาศบางชนิดเป็นปฏิกิริยา
ต่อกันและเกิดเป็นสารใหม่ที่เป็นอันตราย
3. ทำให้เกิดฝนกรดเกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่มี สารกำมะถันเจือปนเมื่อทำปฏิกิริยารวมตัวกับน้ำและ
กลั่นตัวเป็นฝน จะมีฤทธิ์เป็นกรดซึ่งเป็นอันตราย
แหล่งกำเนิดมลพิษทางน้ำ
1. ชุมชน โดยมีน้ำเสียเกิดจากการชำระร่างกาย การซักเสื้อผ้า การประกอบอาหาร
2. อุตสาหกรรม เกิดจากกระบวนการในการผลิต
3. เกษตรกรรม น้ำเสียมาจากการล้างภาชนะอุปกรณ์ฉีดพ่น
และการระบายของเสียจากมูลสัตว์ลงแหล่งน้ำ
ผลกระทบจากมลพิษทางน้ำ
1. เป็นแหล่งแพร่ระบาดของเชื้อโรค เช่น อหิวาตกโรค
2. ทำให้เกิดปัญหามลพิษต่อดิน น้ำ และอากาศ
3. ทำให้เกิดความรำคาญ เช่น กลิ่นเหม็น
4. ทำให้สูญเสียทัศนียภาพและเกิดความไม่น่าดู
5. ทำให้สัตว์น้ำหลายชนิดเกิดการตาย
การบอกคุณภาพของน้ำ เช่น
1.หาปริมาณออกซิเจนที่แบคที เรียใช้ในการย่อยสลายสาร อินทรีย์ในน้ำ เรียกว่า ค่า BOD
2.หาปริมาณความต้องการ
ออกซิเจนของสารเคมีที่อยู่ในน้ำ เรียกว่า ค่า COD ซึ่งจะ
บอกถึงปริมาณสารเคมีที่สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในน้ำ
สาเหตุของมลพิษทางดิน
1. การใช้ปุ๋ยทางวิทยาศาสตร์ เพื่อเพิ่มผลผลิตทางเกษตร
คือ ปุ๋ยเคมี เมื่อใช้ติดต่อกันเป็นเวลานานจะทำให้ดิน
เปรี้ยว มีสภาพความเป็นกรดสูงไม่เหมาะสมแก่การปลูกพืช
2. การทิ้งขยะ มลพิษทางดินส่วนใหญ่เกิดจากการทิ้งขยะ
ที่เกิดจากสารเคมีซึ่งยากต่อการย่อยสลาย
ผลกระทบจากมลพิษทางดิน
1. ดินทําให้เกิดพิษต่อมนุษย์โดยทางอ้อม เช่น พิษจากไนเตรต โดยได้รับเข้าไปในรูปของน้ำดื่มที่มีสารพิษปะปน
โดยการรับประทาน พืชผักที่ปลูกในดินที่มีการสะสม ตัวของสารที่มีพิษ
1. ใช้ปฏิกิริยาชีวเคมี สังเคราะห์พลาสติกที่มีโครงสร้างทางเคมีที่สามารถถูกทำลายได้ด้วยเอนไซม์ของจุลินทรีย์พวกแบคทีเรียหรือเชื้อรา เช่น เซลลูโลสซานเทต และเซลลูโลสแอซีเตต
2. ใช้สมบัติการละลายในน้ำ
พลาสติกบางชนิด เช่น พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ สามารถละลายในน้ำได้ เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีความชื้นสูง
3. ใช้แสงแดด การเติมหมู่ฟังก์ชันที่ไวต่อแสงอัลตราไวโอเลตเข้าไปในโซ่พอลิเมอร์ เมื่อพลาสติกถูกแสงแดดจะเกิดสาร
ที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ทำให้พลาสติก
เสื่อมคุณสมบัติ เปราะ แตก และหักง่าย