Producción de energía por oxidación de combustibles (PETROLEO)

Como ya sabemos los términos de oxidación y reducción en  química inorgánica se refieren  respectivamente a la pérdida o ganancia de electrones por un átomo o un ion:

•          Oxidación (pérdida de electrones): En una molécula ocurre cuando son removidos hidrógenos o se añaden oxígenos.

•          Reducción  (ganancia de electrones): En una molécula ocurre al añadir hidrógenos o remover oxígenos.

 Esta vez el tema central es LA REACCIÓN DEL OXIGENO CON COMBUSTIBLES PARA PRODUCIR ENERGÍA (En especifico con el petróleo)

En teoría tenemos que las combustiones implican reacciones química con el oxigeno del aire a temperaturas muy elevadas. Las mas comunes son las de los compuestos formados por carbono e hidrógeno entre los que destacan el petróleo y el gas natural, y que son algunas de las principales fuentes de energía que nuestra sociedad requiere.

Oxidación y Combustión

La oxidación puede ser un proceso lento, como la respiración, pero si es rápido se le denomina combustión. Por ejemplo el fuego puede ser definido como una combustión rápida con desprendimiento de luz y calor.

La combustión es un ejemplo de los cambios energéticos en los procesos químicos, los diferentes combustibles producen los mismos productos durante la combustión, mas sin embargo la energía varia.

El petróleo y sus productos obtenidos mediante la combustión

El petróleo se ha formado en épocas muy remotas. Su origen responden a restos fósiles, depositados en las profundidades.

Los petróleos están constituidos por distintos hidrocarburos, de distintos grados de densidad y volatilidad. La diversidad en las proporciones en los elementos que los componen, hacen que difieran fundamentalmente las características del petróleo obtenido en lugar con respecto al obtenido en otro sitio.

Los diversos subproductos obtenidos, tanto en la dilatación primaria como en la secundaria, son sometidos a procesos de refinación, con el objeto de eliminar los componentes indeseables y nocivos que puede contener los mismos.

El petróleo en estado crudo tiene muy poco uso como combustible, pues desprende vapores sumamente inflamables.

Si la destilación primaria y secundaria a la que se somete el petróleo se obtiene una gran diversidad de subproductos, los principales de los cuales se indican en el cuadro siguiente conjuntamente con el uso al que se los destina.

·         Nafta

·         Kerosene

·         Gas-oil

·         Diésel-oil

·         Fuel-oil

·         Alquitrán de hulla

·         Alquitrán de lignito

·         Alcohol

A continuación se describe a cada uno:

Nafta: Es un combustible altamente volátil, muy inflamable y es utilizado, sobre todo, como combustible para motores a explosión. Su poder calorífico es 11000 cal / Kg.

Kerosene: Constituye un derivado menos volátil e inflamable que la nafta. Su poder calorífico es de 10500 cal / Kg. Se utiliza en calefacción y en las turbo hélices y reactores de las turbina de gas de los motores de aviación.

Gas-oil: es denso, menos volátil que el petróleo. Su poder calorífico es igual a 10250 cal / Kg. Se lo utiliza mucho en calefacción y para hornos industriales y metalúrgicos.

Diésel-oíl: es un subproducto obtenido de los derivados más pesados del petróleo. Se quema más lentamente que el gas-oil. Se utiliza sólo en motores Diésel lentos en los cuales el combustible dispone más tiempo para quemar. Su poder calorífico es de 11000 cal / Kg.

Fuel-oil: es un subproducto obtenido de los derivados más pesados del petróleo. Se quema con dificultad. Su poder calorífico es igual a 10000 cal / Kg.

Alquitrán de hulla: es un subproducto obtenido de la fabricación del coque. Puede quemar directamente pero se lo utiliza poco como combustible, usándolo sólo en hogares especiales para este, que puedan vencer la viscosidad del mismo. Su poder calorífico es de 9100 cal /Kg.

Alquitrán de lignito: se lo obtiene de la destilación del lignito. Su poder calorífico es 9600 cal / Kg. Es muy similar al gas-oíl, pero al utilizarlo en motores diésel, su comportamiento es muy inferior del de los derivados del petróleo.

Alcoholes: pueden quemar muy fácilmente. Tienen diversos orígenes (derivaciones de: petróleo, vino, papas, etc.). los alcoholes puros, como combustibles tienen muy poco uso. Su mayor empleo esta en la fabricación de mezclas con benzol, bencina o naftas con objeto de mejorar la calidad de las mismas.

FUENTES CITADAS:

ü  Petrucci, QUIMICA GENERAL, Pearson, octava edición, España, Madrid  2003.            UBICACIÓN: QD 31  .2  P47

ü  Rico Galicia, Antonio, QUIMICA I AGUA Y OXIGENO, UNAM, tercer reimpresión de la 4ª ed., Mexico, DF, 2012 .

ü  http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Materialdeestudiooxido-reduccion_1344.pdf, UNAM,  visto el 10 de noviembre de 2012.

ü  http://es.scribd.com/doc/7116789/Quimica9-Reacciones-de-OxidacionReduccion,  visto el 10 de noviembre de 2012.