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岩缝呈蹦出能量黑怪

2015-09-10冉浩魏朝军

课堂内外(小学版) 2015年8期
关键词:残留物魔法师油田

冉浩 魏朝军

看到小cool龙和精灵豆的遭遇,有没有大吃一惊?石油,这个与我们似乎只有半毛钱关系(爸爸妈妈开车要加汽油嘛)的家伙,原来还有如此多的能耐,居然掌控着我们的衣食住行……石油,到底是何方神圣也?今天,咱们就跟着小cool龙和精灵豆一起开启石油探索之旅吧!

能量黑怪现身

“石油”的中文名字还是我国南宋的科学家沈括给取的呢,意思是指从岩层里流出来的油状物。这的确很贴切,因为人类和石油第一次接触是在5 000多年前的一天,一股呛鼻的黑乎乎的黏液从地底岩层里冒出来,这些油状物挥发后留下了沥青。聪明的古人发现沥青的黏性特别好,于是用它来建造房屋、修补渔船,甚至古埃及人包裹木乃伊的布条上都涂有沥青,以防腐烂。后来,人们又从沥青中提取出石油精作为燃料,用石油灯取代了动物油脂灯,还把石油、树脂和硫黄混合制作成火球用于战争中;再后来,石油成为很多机器的燃料,为机器提供能量。此后,那些自发冒出地面的石油已经远远满足不了人们的需求了。聪明的美国人德雷克便开始试验用机器挖出石油。1859年,他成功了,并掀起了石油开采的热潮。人类正式进入“石油时代”。

如今,随着科技的发展,石油在我们生活中的应用越来越广。这黏黏的地底能量黑怪,是怎么炼成的呢?精灵豆和小cool龙特别打探了一番,不但了解到了能量黑怪的形成过程,居然还找到了制造黑怪的三位魔法师。赶快跟着他们一起看看去!

魔法师炼出能量黑怪

石油并不是从地球诞生的那一刻就有了。多数的科学家们认为,石油是由大约几亿年前大型湖泊或海洋里的细菌、浮游生物死后经过复杂的反应和漫长的时间形成的。

亿万年前,地球算是一颗真正的水球,表面几乎被海水覆盖,那时的海水里已经充满了生命,水生物死后便沉入海底。这些千千万万的生物残留物,会在三位“魔法师”的作用下,经过漫长的岁月生成石油。

第一位“魔法师”是细菌。虽然它们个子小得我们肉眼看不到,但能耐可大着呢。它们把生物残留物当作佳肴,消化分解有营养的部分,同时释放出气味难闻的硫化物、氨、甲烷等气体。同时,海底不断有新的泥沙搬迁入住,很快便把细菌和它们吃剩的生物残留物掩埋在海底,形成一层堆积层,并越积越厚渐渐阻断了氧气,那群贪吃的细菌也被埋藏其中。但还有一群厌氧菌继续工作着,它们使生物残留物的结构发生变化:将残留物中的脂肪和蛋白质分解成一类叫做“烃”的碳氢化合物。在分解的过程中,一些气体和可溶于水的产物从沉积处钻了出来,与水底淤泥一起形成富含有机物质的淤泥,生成油母质。

与此同时,海底沉积物中的“放射性元素”这位“魔法师”也在努力工作着,它们释放出射线,促使复杂的有机分子变成简单的碳氢化合物。

要形成石油,还少不了“温度”这位“魔法师”。地底下的温度较高,有助于细菌的生长繁殖,也有利于有机物分解产生较为简单的烃类物质。

海底沉积物在这几位“魔术师”的帮助下,再加上深埋在地下所承受的巨大压力,经过数百万年甚至更长的时间,终于转化成了石油。按地质学家的话说,石油很不老实,它们生成以后会从岩石中渗透出来,然后开始流动,直到遇到一个实在流不过去的地质构造,于是就在那里富集起来,最终形成可以开采的油田。

按理说,每一刻都有新的石油生成,只是我们开采的速度要快很多很多,所以油田才会枯竭。

你知道吗

地球石油储量大概有1.2万亿桶,而位于沙特阿拉伯的加瓦尔油田储量达170亿桶。按现在人类的消费速度,40年后石油就会被消耗完毕。 探寻能量黑怪

深埋于地底的能量黑怪,我们要怎样才能找到它们,并把它们掏出来呢?

这就是石油勘探,地质专家们先借助人造卫星和飞机拍摄的地表照片,判断地底的地质构造,推测出可能存在油田的地方。再利用地震勘探技术,制造震波,根据弹回来的反射波进行深入分析,从而判断油田位置。

确定油田位置后,再架起钻井或钻机进行石油试钻,找到石油后就可以进行开采了。 能量黑怪十八般武艺

我们现在已经知道了石油是怎样形成的,也知道石油是由超过8000种有机物组成的混合物,成分非常复杂,有液体也有固体颗粒。如果直接用来燃烧使用的话,那将会制造恐怖的黑色雾霾。怪不得北宋的沈括认为这玩意还是用来制造墨汁比较靠谱。因此,在实际的使用过程中,我们还需要将石油通过运输管道或油轮、油罐车输送到炼油厂进行加工处理,然后才能制成各种产品。

数十年前,人们已经摸索出了分离石油产品的方法。先将石油加热到400℃~500℃之间,将石油变成蒸气后输进分馏塔。在分馏塔里,位置越高,温度越低。石油蒸气在上升途中会逐步液化、冷却,最后凝结成液体。分子较小、沸点较低的气态馏分会在塔的高层凝结,形成液化石油气。而分子大小和沸点都位于中间的物馏分则形成汽油、煤油、柴油等燃料。在塔底留下的黏稠残余物则是沥青。这些分馏产物就是石油化学原料,可以制成不同的化学产品。

常见的石油产品除了我们熟知的车用汽油以外,其他的许多产品也同样与我们的生活息息相关。下面,我们一起来盘点生活中常见的与石油相关的产品吧。

燃油

燃油大家已经知道了,大多数的石油都被制成了各种燃油。我们熟知的汽油是消耗量最大的品种,此外还有柴油、飞机使用的喷气燃油等。

润滑油

从石油中提炼出来的润滑油广泛用于各种机器零件之间的润滑。如果没有润滑油,几乎所有的机械都不能正常运转。

塑料

塑料无所不在,牙刷、脸盆、饮料瓶、手机外壳、颜色各异的气球……随便就可以列出一大串。原来,我们生活在石油的包围圈里——几乎所有的塑料都来自于石油提供的基础工业原料。如果没有专门了解,我们能把黑乎乎的石油与五颜六色、形态各异的塑料制品联系起来吗?

衣服

翻开身上花花绿绿的衣服,从里侧的标签上可以看到面料上写着“涤纶”、“锦纶”等字样,而这些材料也都是由石油生产的合成纤维。纺织所使用的纤维中,化学纤维的比例接近75%,而90%以上的化学纤维产品依赖于石油。想想看,你一生要“穿”掉多少石油?

合成橡胶

合成橡胶具有高弹性、耐高低温等性能,广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。我们生活中随处可见的鞋子、体育用具、轮胎等物品都与合成橡胶有关,而石油就是制作合成橡胶的主要原料。

沥青

沥青也叫柏油,我们每天都会踩着柏油路上学。据说全球柏油公路总长为1700多万千米,可以想象沥青为人类的交通贡献了多大力量!

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