Arbeitsblatt: Erdöl

Erdöl Das für die moderne Wirtschaft völlig unentbehrliche Erdöl besteht aus einem Gemisch flüssiger Kohlenwasserstoffe. Es ist neben Kohle und Wasser unsere wichtigste Energiequelle. Erdöl wird durch Bohrungen gefördert, oft genug dauert es sehr lange, bis man bei der ÖIsuche wirklich Erfolg hat. Dann aber bricht plötzlich ein gewaltiger Springbrunnen von Öl, Gas, Salzwasser und Sand aus der Tiefe empor: die Bohrung ist fündig geworden. Erdöl findet sich in Sedimentgesteinen; man nimmt an, dass es im Laufe von Jahrmillionen aus tierischen und pflanzlichen Kleinlebewesen in Meeren und Seen entstanden ist. Die ersten Erdölfunde beruhten auf reinem Zufall. Im Erdölgebiet von Baku (Kaukasus) wurden lange Zeit hindurch die in Flammen stehenden ÖIquellen als göttliche Zeichen angesehen. Auf den Gedanken, dass es sich um einen hervorragenden Brennstoff handelte, ist man erst verhältnismässig spät gekommen. In Virginia (USA) wurde das Erdöl dadurch entdeckt, dass es Salzlager beschmutzte; in Pennsylvanien wurde man aufmerksam, als es durch seine Ausbrüche Überschwemmungen herbeiführte. Herstellung von Methan im Laboratorium Wir zerschlagen einige Steinkohlen so, dass sie ein grobes Pulver ergeben, füllen einen Trichter damit und stülpen ein grosses Glasgefäss darüber. Es wird umgedreht und mit Wasser gefüllt. Nun bringen wir ein mit Wasser gefülltes Reagenzglas über den Trichter. Nach einigen Tagen enthält das Reagenzglas Methan. Im Laboratorium gewinnt man Methan durch Erhitzen von wasserfreiem Natriumazetat mit Natronkalk. Zur Herstellung von Natriumazetat nehmen wir eine halbe Tasse Essig und fügen langsam so lange Soda zu, bis sich kein CO2 mehr entwickelt. Nun wird die Lösung vorsichtig eingedampft: es bildet sich Natriumazetat in Form eines weisslichen Pulvers (CH3COONa). Nun vermischen wir 3 dieses Pulvers, 3 Ätznatron und 3 Kalziumoxyd. Die Mischung kommt in ein Reagenzglas, und die im Bilde gezeigte Apparatur zur Gasgewinnung wird aufgebaut. Man erhitzt und erhält Methan: Während der letzten dreissig Jahre haben Produktion und Verwendung des Erdöls einen enormen Aufschwung genommen; die Suche nach dem kostbaren Rohstoff wird systematisch unter Aufwendung hoher Kosten durchgeführt. Jetzt raffiniert man weitaus den grössten Anteil des geförderten Rohöls. Es wird einer ganzen Reihe von Prozessen unterzogen, in deren Verlauf die verschiedenen Anteile des Erdöls durch fraktionierte Destillation, also stufenweise, voneinander getrennt werden. Das Erdöl wird auf etwa 370 erhitzt und in grossen Kesseln oder Türmen mit Hilfe sogenannter Fraktionierböden (gelochte Stahlplatten) destilliert. Die Kondensationsprodukte verbleiben auf den unteren Böden, während die flüchtigen Kohlenwasserstoffe die Anlage im obersten Teil verlassen. Als Leichtöle bezeichnet man jene Kohlenwasserstoffe, die unter 200 sieden, wie Petroläther und Benzin. Die mittleren Fraktionen entweichen bei etwa 300 C. Den Rückstand bilden die schweren Öle und das Paraffin. Die schweren Öle werden durch das Krackverfahren in leichtere übergeführt. Auch sie verarbeitet man zu Benzin. Naphtalin: C10H8 Naphtalin wird bekanntlich zur Herstellung von Mottenkugeln verwendet. Es kann durch Sublimation gereinigt werden. Wir zerkleinern zwei Mottenkugeln und erhitzen sie in einer feuerfesten Glasschale. Sie schmelzen zunächst und bilden dann Dämpfe. Nun setzen wir ein Glas mit Eiswasser auf die Schale: das Naphtalin schlägt sich am Boden des Glases in Form von blättchenförmigen Kristallen nieder. Kracken von Petroleum Wir geben einige cm3 Petroleum in ein Reagenzglas, in die Nähe der Öffnung wird etwas Stahlwolle gebracht und das Glas mit einem Gummistopfen verschlossen, durch den ein Glasrohr mit ausgezogener Öffnung geführt wird. Nun erhitzt man erst die Stahlwolle und dann das Petroleum. Es spaltet sich in gasförmige Kohlenwasserstoffe auf, die brennbar sind. Terpentin: C10H16 Wir schütten etwas Terpentin in einen Metalldeckel und geben einen kleinen Docht hinein. Der Metalldeckel wird auf ein Stück Asbest gestellt und das Terpentin angezündet. Es verbrennt unvollständig unter Bildung von stark russendem Rauch, den wir in einem darübergehaltenen Glasgefäss auffangen können.